事务

Redis事务的相关命令有MULTI，EXEC，DISCARD，WATCH。它们允许在一个步骤中执行一组命令，并有两个重要的保证：

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，不会发生由另一个客户端发出的请求被服务的情况。这保证命令作为一个单独的隔离的操作被执行。
无论是所有的命令都被处理还是没有命令被处理，Redis事务都是原子的。EXEC命令触发事务中所有命令的执行，因此如果在调用MULTI命令之前，客户端在事务上下文中失去与服务器的连接，则不执行任何操作，相反如果调用EXEC命令，所有的操作都被执行。在使用仅追加文件时，Redis确保使用单个写入（2）系统调用将事务写入磁盘。但是，如果Redis服务器崩溃或被系统管理员以某种强制的方式杀死，可能只有部分操作被注册。Redis将在重新启动时检测到这种情况，并会在出现错误时退出。使用redis-check-aof工具可以删除部分事务修复仅追加文件，以便服务器可以重新启动。

从版本2.2开始，Redis允许为上述两项提供额外保证，采用与check-and-set（CAS）操作非常相似的乐观锁定形式。这将在本页后面记录。

用法

使用MULTI命令进入Redis事务。该命令总是以OK回应。此时用户可以发出多个命令。Redis不会执行这些命令，而是将它们排队。EXEC被调用后，所有的命令都会被执行。

调用DISCARD而不是刷新事务队列并将退出事务。

以下示例以原子方式递增key foo和bar。

> MULTI
OK
> INCR foo
QUEUED
> INCR bar
QUEUED
> EXEC
1) (integer) 1
2) (integer) 1

EXEC返回一个响应数组，其中每个元素都是事务中单个命令的响应，顺序与命令的发出顺序相同。

当Redis连接处于MULTI请求的上下文中时，所有命令将以字符串QUEUED（从Redis协议的角度作为状态回复发送）进行回复。EXEC被调用时，排队的命令被简单地安排执行。

事务中的错误

事务过程中，可能会遇到两种命令错误：

命令可能无法排队，因此在调用EXEC之前可能会出现错误。例如，命令可能在语法上是错误的（参数数量错误，错误的命令名称…），或者可能存在某些关键条件，如内存不足的情况（如果服务器配置为使用maxmemory 指示）。
例如，因为我们针对具有错误值的key执行操作（例如，针对字符串值调用list操作），所以命令可能在调用EXEC后失败。

通过检查排队命令的返回值，客户端用于检测EXEC调用之前发生的第一种错误：如果命令使用QUEUED进行响应，则它已正确排队，否则Redis将返回错误。如果排队命令时发生错误，大多数客户端将中止该事务并放弃它。

然而，从Redis 2.6.5开始，服务器会记住在累积命令期间发生错误，并拒绝执行EXEC期间返回错误的事务，并自动丢弃该事务。

在Redis 2.6.5之前，行为只是在成功排队的命令子集内执行事务，以防客户端调用EXEC而不管以前的错误。新的行为使得将事务与流水线混合变得更加简单，因此整个事务可以一次发送，一次读取所有回复。

EXEC之后发生的错误不是以一种特殊的方式处理的：即使某些命令在事务中失败，也会执行所有其他命令。

这在协议层面更加清晰。在以下示例中，即使语法正确，一个命令在执行时也会失败：

Trying 127.0.0.1…
Connected to localhost.
Escape character is ‘^]’.
MULTI
+OK
SET a 3
abc
+QUEUED
LPOP a
+QUEUED
EXEC
*2
+OK
-ERR Operation against a key holding the wrong kind of value

EXEC返回two-element批量字符串回复，其中一个是OK代码，另一个是-ERR回复。客户端库需要找到一种明智的方式将错误提供给用户。

需要注意的是，即使命令失败，队列中的所有其他命令也会被处理–Redis不会停止命令的处理。

另一个例子，再次使用telnet协议使用Wire协议，可以显示语法错误是如何报告的：

MULTI
+OK
INCR a b c
-ERR wrong number of arguments for ‘incr’ command

这次由于语法错误，错误的INCR命令根本没有排队。

为什么Redis不支持回滚？

如果您有关系数据库背景，Redis命令在事务处理期间可能会失败，但Redis将执行其余事务而不是回滚事务，这可能对您来说看起来很奇怪。

但是，对于这种行为有很好的意见：

如果使用错误的语法调用Redis命令（并且在命令排队期间无法检测到问题），或者针对保存错误数据类型的key，则Redis命令可能会失败：这意味着实际上，失败的命令是编程错误的结果，以及在开发过程中很可能检测到的一种错误，而不是在生产中。
Redis内部简化且速度更快，因为它不需要回滚功能。

反对Redis观点的一个观点是错误发生了，但是应该指出的是一般情况下，回滚并不能避免编程错误。例如，如果查询将key增加2而不是1，或增加错误的key，则回滚机制无法提供帮助。鉴于没有人能够挽救程序员的错误，并且Redis命令失败所需的错误类型不太可能进入生产环境，所以我们选择了不支持错误回滚的更简单快捷的方法。

放弃命令队列

DISCARD可用于中止交易。在这种情况下，不执行任何命令并且连接状态恢复正常。

> SET foo 1
OK
> MULTI
OK
> INCR foo
QUEUED
> DISCARD
OK
> GET foo
“1”

乐观锁定使用check-and-set

WATCH用于为Redis事务提供check-and-set（CAS）行为。

监视key被监视以检测对它们的改变。如果在EXEC命令之前至少修改了一个监视的key，则整个事务中止，并且EXEC返回Null答复以通知事务失败。

例如，假设我们需要将key的值自动递增1（让我们假设Redis没有INCR）。

第一次尝试可能如下：

val = GET mykey
val = val + 1
SET mykey $val

只有当我们有一个客户端在给定时间内执行操作时，这才能可靠地工作。如果多个客户端尝试在大约同一时间递增key，则会出现竞争状况。例如，客户端A和B将读取旧值，例如10，这两个客户端的值将递增为11，最后将SET作为key的值。所以最终的值将是11而不是12。

感谢WATCH，我们能够很好地模拟这个问题：

WATCH mykey
val = GET mykey
val = val + 1
MULTI
SET mykey $val
EXEC

使用上面的代码，如果存在竞争条件，并且另一个客户端在我们对WATCH的调用和我们对EXEC的调用之间的时间内修改了val的结果，则事务将失败。

我们只需要重复这次的操作，希望这次我们不会得到新的竞争。这种形式的锁定称为乐观锁定，是一种非常强大的锁定形式。在许多用例中，多个客户端将访问不同的key，因此碰撞不太可能发生 - 通常不需要重复该操作。

WATCH说明

那么WATCH真的是什么？这是一个使EXEC有条件的命令：只有在没有任何WATCHed key被修改的情况下，我们才会要求Redis执行事务。（但是它们可能会被事务中的同一个客户端改变而不会中止它，更多的是这个）否则，事务根本不会进入。（请注意，如果您WATCH易失性key并且Redis在您WATCH该key后过期了该key，那么EXEC将继续工作。更多的是这个。)

WATCH可以多次调用。简单地说，所有的WATCH调用都将具有WATCH从调用开始发生变化的效果，直到EXEC被调用。您也可以将任意数量的key发送到单个WATCH调用。

当调用EXEC时，无论事务是否中止，所有key都是UNWATCHed。此外，当客户端连接关闭时，所有都会被UNWATCHed。

也可以使用UNWATCH命令（无参数）来刷新所有watch的key。

有时候，我们乐观地锁定了几个key，这很有用，因为可能我们需要执行一个事务来改变这些key，但是在读完了key的当前内容之后我们不想继续。发生这种情况时，我们只需调用UNWATCH，以便连接可以自由用于新事务。

使用WATCH来实现ZPOP

举一个很好的例子来说明如何使用WATCH来创建新的原子操作，否则Redis不支持实现ZPOP，即以原子方式从排序集合中以较低分数弹出元素的命令。这是最简单的实现：

WATCH zset
element = ZRANGE zset 0 0
MULTI
ZREM zset element
EXEC

如果EXEC失败（即返回空回复），我们只需重复该操作。

Redis脚本和事务

根据定义，Redis脚本是事务性的，因此您可以使用Redis事务执行的所有操作都可以通过脚本完成，通常脚本将更简单快捷。

这种重复是由于在Redis 2.6中引入了脚本，而事务早已存在。然而，我们不可能在短时间内取消对事务的支持，因为即使不采用Redis脚本编写，仍然可以避免竞争状况，尤其是因为Redis事务的实施复杂性最低，这在语义上似乎是恰当的。

然而，在不远的将来，我们将看到整个用户群只是使用脚本，这并非不可能。如果发生这种情况，我们可能会弃用并最终删除事务。

官方API文档：http://www.redis.cn/topics/transactions.html

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