Redis之Redis的事务
1.Redis的事务是什么
Redis 事务的本质是一组命令的集合,事务支持一次执行多个命令,一个事务中所有命令都会被序列化。(redis事务就是一次性、顺序性、排他性的执行一个队列中的一系列命令).
1.1reids事务的特点
事务同命令一样都是Redis最小的执行单位,一个事务中的命令要么都执行,要么都不执行
在事务执行过程,会按照顺序串行化执行队列中的命令,其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中
Redis的事务还能保证一个事务内的命令依次执行而不被其他命令插入
1.2.Redis的常用操作
MULTI, EXEC, DISCARD and WATCH 是Redis事务的基础。用来显式开启并控制一个事务,它们允许在一个步骤中执行一组命令。并提供两个重要的保证:
事务中的所有命令都会被序列化并按顺序执行。在执行Redis事务的过程中,不会出现由另一个客户端发出的请求。这保证 命令队列 作为一个单独的原子操作被执行。
队列中的命令要么全部被处理,要么全部被忽略。EXEC命令触发事务中所有命令的执行,因此,当客户端在事务上下文中失去与服务器的连接.
1.2.1MULTI 命令
用于标记事务块的开始。Redis会将后续的命令逐个放入队列中,然后才能使用EXEC命令原子化地执行这个命令序列。 这个命令的运行格式如下所示:MULTI
这个命令的返回值是一个简单的字符串,总是OK。
1.2.2. EXEC命令
在一个事务中执行所有先前放入队列的命令,然后恢复正常的连接状态。当使用WATCH命令时,只有当受监控的键没有被修改时,EXEC命令才会执行事务中的命令,这种方式利用了检查再设置(CAS)的机制()。这个命令的运行格式如下所示:EXEC
这个命令的返回值是一个数组,其中的每个元素分别是原子化事务中的每个命令的返回值。当使用WATCH命令时,如果事务执行中止,那么EXEC命令就会返回一个Null值。(如果在发送EXEC命令前客户端断线了,则Redis会清空事务队列,事务中的所有命令都不会执行。而一旦客户端发送了EXEC命令,所有的命令就都会被执行)
1.2.3. DISCARD命令
清除所有先前在一个事务中放入队列的命令,然后恢复正常的连接状态。如果使用了WATCH命令,那么DISCARD命令就会将当前连接监控的所有键取消监控。这个命令的运行格式如下所示:DISCARD
这个命令的返回值是一个简单的字符串,总是OK。
1.2.4. WATCH命令
当某个事务需要按条件执行时,就要使用这个命令将给定的键设置为受监控的.
1.Watch指令,类似乐观锁,事务提交时,如果Key的值已被别的客户端改变,比如某个list已被别的客户端push/pop过了,整个事务队列都不会被执行
2.通过WATCH命令在事务执行之前监控了多个Keys,倘若在WATCH之后有任何Key的值发生了变化,EXEC命令执行的事务都将被放弃,同时返回Nullmulti-bulk应答以通知调用者事务执行失败。 这个命令的运行格式如下所示:WATCH key [key …]
这个命令的返回值是一个简单的字符串,总是OK。对于每个键来说,时间复杂度总是O(1)。
1.2.5. UNWATCH命令
清除所有先前为一个事务监控的键。如果你调用了EXEC或DISCARD命令,那么就不需要手动调用UNWATCH命令。这个命令的运行格式如下所示:UNWATCH
这个命令的返回值是一个简单的字符串,总是OK。时间复杂度总是O(1)。
2.Redis 事务的三个阶段
Redis 中的事务从开始到结束也是要经历三个阶段:开启事务,命令入列,执行事务/放弃事务
2.1开启事务阶段
1.multi 命令用于开启事务
2.multi 命令可以让客户端从非事务模式状态,变为事务模式状态,如下图所示
3.注意:multi 命令不能嵌套使用,如果已经开启了事务的情况下,再执行 multi 命令,会提示如下错误:
错误:(error) ERR MULTI calls can not be nested执行效果,如下代码所示:127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> multi
(error) ERR MULTI calls can not be nested
4.当客户端是非事务状态时,使用 multi 命令,客户端会返回结果 OK ,如果客户端已经是事务状态,再执行 multi 命令会 报不能嵌套的错误,但不会终止客户端为事务的状态, 如下图所示
2.2命令入列阶段
1.客户端进入事务状态之后,将多个命令入队到事务中,接到这些命令并不会立即执行,而是放到等待执行的事务队列里面, 命令入列成功后会返回 QUEUED,如下代码所示:
> multi
OK
> set k v
QUEUED
> get k
QUEUED
2.命令会按照先进先出(FIFO)的顺序出入列,也就是说事务会按照命令的入列顺序,从前往后依次执行。
执行流程如下图所示:
2.3执行事务/放弃事务阶段
执行事务的命令是 exec ,放弃事务的命令是 discard
执行事务示例代码如下:
> multi
OK
> set k v2
QUEUED
> exec
1) OK
> get k
"v2"
放弃事务示例代码如下:
> multi
OK
> set k v3
QUEUED
> discard
OK
> get k
"v2"
3.事务错误&回滚
事务执行中的错误分为以下三类:
1.执行时才会出现的错误(简称:执行时错误)
2.入列时错误,不会终止整个事务;
3.入列时错误,会终止整个事务。
3.1执行时错误
从以下实例结果可以看出,即使事务队列中某个命令在执行期间发生了错误,事务也会继续执行,直到事务队列中所有命令执行完成。
3.2入列时,错误不会导致事务结束
从以下实例结果可以看出,重复执行 multi 会导致入列错误,但不会终止事务,最终查询的结果是事务执行成功了。除了重复执行 multi 命令,还有在事务状态下执行 watch 也是同样的效果
3.3入列错误会导致事务结束
3.4为什么不支持事务回滚?
不支持事务回滚的原因有以下两个:
1.Redis事务的执行时,错误通常都是编程错误造成的,这种错误通常只会出现在开发环境中,而很少会在实际的生产环境中出现,所以他认为没有必要为 Redis 开发事务回滚功能;
2.不支持事务回滚是因为这种复杂的功能和 Redis 追求的简单高效的设计主旨不符合。
4.Redis事务的三个特性
1.单独的隔离操作:事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中,不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
2.没有隔离级别的概念:队列中的命令没有提交之前都不会实际的被执行,因为事务提交前任何指令都不会被实际执行,也就不存在”事务内的查询要看到事务里的更新,在事务外查询不能看到”这个
3.不保证原子性:redis同一个事务中如果有一条命令执行失败,其后的命令仍然会被执行,没有回滚
5.悲观锁与乐观锁
1.悲观锁(Pessimistic Lock), 顾名思义,就是很悲观,每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样别人想拿这个数据就会block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制,比如行锁,表锁等,读锁,写锁等,都是在做操作之前先上锁
2.乐观锁(Optimistic Lock), 顾名思义,就是很乐观,每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据,可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型,这样可以提高吞吐量;乐观锁策略:提交版本必须大于记录当前版本才能执行更新
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