[杂七杂八] redis基础简介（三）

和众多其它数据库一样，Redis作为NoSQL数据库也同样提供了事务机制。在Redis中，multi/exec/discard/watch 这四个命令是我们实现事务的基石。相信对有关系型数据库开发经验的开发者而言这一概念并不陌生，即便如此，我们还是会简要的列出Redis中事务的实现特征：

1. 在事务中的所有命令都将会被串行化的顺序执行，事务执行期间，Redis不会再为其它客户端的请求提供任何服务，从而保证了事物中的所有命令被原子的执行。
2. 和关系型数据库中的事务相比，在Redis事务中如果有某一条命令A执行失败，其后的命令仍然会被继续执行（只有命令A执行失败，其他命令均执行成功，这也是redis事务控制中应该急需解决的问题）。
3. 我们可以通过multi命令开启一个事务，有关系型数据库开发经验的人可以将其理解为”begin transaction”语句。在该语句之后执行的命令都将被视为事务之内的操作，最后我们可以通过执行exec/discard命令来提交/回滚该事务内的所有操作。这两个Redis命令可被视为等同于关系型数据库中的commit/rollback语句。
4. 在事务开启之前，如果客户端与服务器之间出现通讯故障并导致网络断开，其后所有待执行的语句都将不会被服务器执行。然而如果网络中断事件是发生在客户端执行EXEC命令之后，那么该事务中的所有命令都会被服务器执行。
5. 当使用Append-Only模式时，Redis会通过调用系统函数write将该事务内的所有写操作在本次调用中全部写入磁盘。然而如果在写入的过程中出现系统崩溃，如电源故障导致的宕机，那么此时也许只有部分数据被写入到磁盘，而另外一部分数据却已经丢失。Redis服务器会在重新启动时执行一系列必要的一致性检测，一旦发现类似问题，就会立即退出并给出相应的错误提示。此时，我们就要充分利用Redis工具包中提供的redis-check-aof工具，该工具可以帮助我们定位到数据不一致的错误，并将已经写入的部分数据进行回滚。修复之后我们就可以再次重新启动Redis服务器了。

事务正常执行

#在当前连接上启动一个新的事务。redis 127.0.0.1:6379> multiOK#执行事务中的第一条命令，从该命令的返回结果可以看出，该命令并没有立即执行，而是存于事务的命令队列。redis 127.0.0.1:6379> incr t1QUEUED#又执行一个新的命令，从结果可以看出，该命令也被存于事务的命令队列。redis 127.0.0.1:6379> incr t2QUEUED#执行事务命令队列中的所有命令，从结果可以看出，队列中命令的结果得到返回。redis 127.0.0.1:6379> exec1) (integer) 12) (integer) 1

事务中存在失败的命令

#开启一个新的事务。redis 127.0.0.1:6379> multiOK#设置键a的值为string类型的3。redis 127.0.0.1:6379> set a 3QUEUED#从键a所关联的值的头部弹出元素，由于该值是字符串类型，而lpop命令仅能用于List类型，因此在执行exec命令时，该命令将会失败。redis 127.0.0.1:6379> lpop aQUEUED#再次设置键a的值为字符串4。redis 127.0.0.1:6379> set a 4QUEUED#获取键a的值，以便确认该值是否被事务中的第二个set命令设置成功。redis 127.0.0.1:6379> get aQUEUED#从结果中可以看出，事务中的第二条命令lpop执行失败，而其后的set和get命令均执行成功，这一点是Redis的事务与关系型数据库中的事务之间最为重要的差别。redis 127.0.0.1:6379> exec1) OK2) (error) ERR Operation against a key holding the wrong kind of value3) OK4) "4"

回滚事务

#为键t2设置一个事务执行前的值。redis 127.0.0.1:6379> set t2 ttOK#开启一个事务。redis 127.0.0.1:6379> multiOK#在事务内为该键设置一个新值。redis 127.0.0.1:6379> set t2 ttnewQUEUED#放弃事务。redis 127.0.0.1:6379> discardOK#查看键t2的值，从结果中可以看出该键的值仍为事务开始之前的值。redis 127.0.0.1:6379> get t2"tt" 

watch/unwatch命令和基于cas的乐观锁

在Redis的事务中，WATCH命令可用于提供CAS(check-and-set)功能。假设我们通过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Null multi-bulk应答以通知调用者事务执行失败。例如，我们再次假设Redis中并未提供incr命令来完成键值的原子性递增，如果要实现该功能，我们只能自行编写相应的代码。其伪码如下：

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

以上代码只有在单连接的情况下才可以保证执行结果是正确的，因为如果在同一时刻有多个客户端在同时执行该段代码，那么就会出现多线程程序中经常出现的一种错误场景–竞态争用(race condition)。比如，客户端A和B都在同一时刻读取了mykey的原有值，假设该值为10，此后两个客户端又均将该值加一后set回Redis服务器，这样就会导致mykey的结果为11，而不是我们认为的12。为了解决类似的问题，我们需要借助WATCH命令的帮助，见如下代码：

WATCH mykeyval = GET mykeyval = val + 1MULTISET mykey $valEXEC

和此前代码不同的是，新代码在获取mykey的值之前先通过WATCH命令监控了该键，此后又将set命令包围在事务中，这样就可以有效的保证每个连接在执行EXEC之前，如果当前连接获取的mykey的值被其它连接的客户端修改，那么当前连接的EXEC命令将执行失败。这样调用者在判断返回值后就可以获悉val是否被重新设置成功。

使用watch和multi实现简单的事务控制示例：

# session 1127.0.0.1:6379> keys *(empty list or set)127.0.0.1:6379> set age 10OK127.0.0.1:6379> watch ageOK127.0.0.1:6379> multiOK127.0.0.1:6379> set age 11QUEUED127.0.0.1:6379> # 这个时候先不要提交执行事务（exec）# 假设在 session 1 事务还没有开始提交执行的时候，这时候有另外一个用户（session 2）对age做了修改# session 2127.0.0.1:6379> set age 22OK127.0.0.1:6379> # 在 session 2 用户对age修改为22后，session 1 用户提交执行事务127.0.0.1:6379> exec(nil)127.0.0.1:6379> get age"22"# 这个时候他发现他的事务并没有执行成功，age的值是 session 2 用户修改后的值# 这就是redis乐观锁（watch）起到的作用，这有点类似于svn的版本控制。