Redis之坑：理解Redis事务

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相关命令

命令	格式	作用	返回结果
WATCH	WATCH key [key …]	将给出的Keys标记为监测态，作为事务执行的条件	always OK.
UNWATCH	UNWATCH	清除事务中Keys的 监测态，如果调用了EXEC or DISCARD，则没有必要再手动调用UNWATCH	always OK.
MULTI	MULTI	显式开启redis事务，后续commands将排队，等候使用EXEC进行原子执行	always OK.
EXEC	EXEC	执行事务中的commands队列，恢复连接状态。如果WATCH在之前被调用，只有监测中的Keys没有被修改，命令才会被执行，否则停止执行（详见下文，CAS机制）	成功：返回数组 —— 每个元素对应着原子事务中一个 command的返回结果; 失败：返回NULL（Ruby 返回`nil`）;
DISCARD	DISCARD	清除事务中的commands队列，恢复连接状态。如果WATCH在之前被调用，释放 监测中的Keys	always OK.

注意：
——MULTI,EXEC,DISCARD才是显式开启并控制事务的常用命令，可类比关系型数据库中的 BEGAIN,COMMIT,ROLLBACK（事实上，差距很大）；
——WATCH命令的使用是为了解决 事务并发 产生的不可重复读和幻读的问题（简单理解为给Key加锁）；

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Redis事务

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，

  • 如果发生在调用MULTI命令之前，则不执行任何commands；
  • 如果在此之前EXEC命令被调用，则所有的commands都被执行。

  同时，redis使用AOF(append-only file)，使用一个额外的write操作将事务写入磁盘。如果发生宕机，进程奔溃等情况，可以使用redis-check-aof tool 修复append-only file，使服务正常启动，并恢复部分操作。

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用法

使用MULTI命令显式开启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。而调用DISCARD可以清除事务中的commands队列并退出事务。

• 以下示例以原子方式，递增键foo和bar。

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

从上面的命令执行中可以看出，EXEC返回一个数组，其中每个元素都是事务中单个命令的返回结果，而且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）作为回复，并在命令队列中排队。只有EXEC被调用时，排队的命令才会被执行，此时才会有真正的返回结果。

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事务中的错误

事务期间，可能会遇到两种命令错误：

• 在调用EXEC命令之前出现错误（COMMAND排队失败）。

  • 例如，命令可能存在语法错误（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（如果服务器使用maxmemory指令做了内存限制）。

  客户端会在EXEC调用之前检测第一种错误。 通过检查排队命令的状态回复（注意：这里是指排队的状态回复，而不是执行结果），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清除命令队列。然而：

  • 在Redis 2.6.5之前，这种情况下，在EXEC命令调用后，客户端会执行命令的子集（成功排队的命令）而忽略之前的错误。
  • 从Redis 2.6.5开始，服务端会记住在累积命令期间发生的错误，当EXEC命令调用时，将拒绝执行事务，并返回这些错误，同时自动清除命令队列。
  • 示例如下：

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

  这是由于INCR命令的语法错误，将在调用EXEC之前被检测出来，并终止事务（version2.6.5+）。

• 在调用EXEC命令之后出现错误。

  • 例如，使用错误的值对某个key执行操作（如针对String值调用List操作）

  EXEC命令执行之后发生的错误并不会被特殊对待：即使事务中的某些命令执行失败，其他命令仍会被正常执行。

  • 示例如下：

  >MULTI
  +OK
  >SET a 3
  +QUEUED
  >LPOP a
  +QUEUED
  >EXEC
  *2
  +OK
  -ERR Operation against a key holding the wrong kind of value

  • EXEC返回一个包含两个元素的字符串数组，一个元素是OK，另一个是-ERR……。
  • 能否将错误合理的反馈给用户这取决于客户端library(如：Spring-data-redis.redisTemplate)的自身实现。
  • 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。

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Redis事务不支持Rollback（重点）

事实上Redis命令在事务执行时可能会失败，但仍会继续执行剩余命令而不是Rollback（事务回滚）。如果你使用过关系数据库，这种情况可能会让你感到很奇怪。然而针对这种情况具备很好的解释：

• Redis命令可能会执行失败，仅仅是由于错误的语法被调用（命令排队时检测不出来的错误），或者使用错误的数据类型操作某个Key： 这意味着，实际上失败的命令都是编程错误造成的，都是开发中能够被检测出来的，生产环境中不应该存在。（这番话，彻底甩锅，“都是你们自己编程错误，与我们无关”。）
• 由于不必支持Rollback,Redis内部简洁并且更加高效。

“如果错误就是发生了呢？”这是一个反对Redis观点的争论。然而应该指出的是，通常情况下，回滚并不能挽救编程错误。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（Rollback）这种更简单快捷的方法。

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清除命令队列

DISCARD被用来中止事务。事务中的所有命令将不会被执行,连接将恢复正常状态。

• > SET foo 1
  OK
  > MULTI
  OK
  > INCR foo
  QUEUED
  > DISCARD
  OK
  > GET foo
  "1"