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鸡肋的Redis事务
2022-11-22 16:38:09

没错,Redis也有事务管理,但是功能很简单,在正式开发中也并不推荐使用。但是面试中有可能会问到,所以本文简单谈一谈Redis的事务。

通过这篇文章,你会了解

  • Redis为什么要提供事务?
  • Redis事务基本指令和使用方法
  • CAS乐观锁是什么?
  • Redis事务为什么不支持回滚?

1. 为什么要用事务

我们知道Redis的单个命令是原子性的,比如getsetmgetmset等指令。

原子性是指操作是不可分割的,在执行完毕之前不会被任何其它任务或事件中断,也就不会有并发的安全性问题

在涉及到多个命令的时候,如果需要把多个命令设置为一个不可分割的处理序列,就需要用到事务了。

比如,招财和陀螺各有100元,招财给陀螺转了10元,这时候需要在Redis中把招财的金额总数-10,同时需要把陀螺的金额总数+10。这两个操作要么同时成功,要么同时失败,这时候就需要事务了。

实际上,Redis连这个简单的需求都没办法完美做到,至于为啥,接着往下看吧

2. 事务的用法

2.1 5个基本指令

Redis提供了以下5个基本指令,先混个眼熟就行,接下来在案例中进行实操,想记不住都难

  • MULTI
  • EXEC
  • DISCARD
  • WATCH
  • UNWATCH
事务基本指令

2.2 案例演示

案例场景:招财和陀螺各有100元,招财给陀螺转了10元,这时候需要在Redis中把招财的金额-10,同时需要把陀螺的金额+10。

2.2.1 事务提交

我们首先为陀螺和招财初始化自己的金额;然后使用MULTI命令显式开启Redis事务。该命令总是直接返回OK。此时用户可以发送多个指令,Redis不会立刻执行这些命令,而是将这些指令依次放入当前事务的指令队列中;EXEC被调用后,所有的命令才会被依次执行。

# 给陀螺初始化100元
127.0.0.1:6379set tuoluo 100
OK
# 给招财初始化100元
127.0.0.1:6379set zhaocai 100
OK
# 显式开启事务
127.0.0.1:6379MULTI
OK
# 给陀螺增加10元
127.0.0.1:6379(TX)INCRBY tuoluo 10
QUEUED
# 给招财减少10元
127.0.0.1:6379(TX)DECRBY zhaocai 10
QUEUED
# 执行事务中的所有指令(提交事务)
127.0.0.1:6379(TX)EXEC
1) (integer) 110
2) (integer) 90

2.2.2 嵌套事务

Redis不支持嵌套事务,多个MULTI命令和单个MULTI命令效果相同。

# 次开启事务
127.0.0.1:6379MULTI
OK
# 尝试嵌套事务
127.0.0.1:6379(TX)MULTI
(errorERR MULTI calls can not be nested
# 仍然处于个事务当中
127.0.0.1:6379(TX)>

2.2.3 放弃事务

如果开启事务之后,中途后悔了怎么办?调用DISCARD可以清空事务中的指令队列,退出事务。

127.0.0.1:6379MULTI
OK
# 在事务中调用DISCARD指令
127.0.0.1:6379(TX)DISCARD
OK
# 会退出当前事务
127.0.0.1:6379>

2.2.4 watch指令

假如我们在一个客户端连接中开启了事务,另一个客户端连接修改了这个事务涉及的变量值,将会怎样?

多客户端操作同一变量

client1开启了一个转账的事务,事务开始时招财和陀螺各自拥有100元,在执行EXEC指令之前,client2将陀螺的余额添加了10元,此时执行EXEC之后,陀螺终的金额为120元,招财为90元。

很明显,这种情况下存在数据安全问题。

为此Redis提供了WATCH的指令,该指令可以为Redis事务提供CAS乐观锁行为,即多个连接同时更新变量的时候,会和变量的初始值进行比较,只在这个变量的值没有被修改的情况下才会更新成新的值。

2.2.4.1 WATCH用法

对应我们的案例,我们可以使用WATCH监听一个或多个key,如果开启事务之前,至少有一个被监视的key在EXEC执行之前被修改了,那么整个事务都会被取消,直接返回nil(见下面的案例)。UNWATCHWATCH的反操作。

WATCH的用法案例

2.2.4.2 CAS机制

CAS(Compare And Swap)比较并替换,是多并发时常用的一种乐观锁技术

CAS需要三个变量信息,分别是内存位置(JAVA中的内存地址,V),旧的预期值(A)和新值(B)。CAS执行时,当且仅当V和预期值A相等时,更新V的值为新值B,否则不执行更新。

CAS原理

3. 事务执行出错怎么办

事务执行时可能遇到问题,按照发生的时机不同分为两种:

  • 执行EXEC之前
  • 执行EXEC之后

3.1 执行EXEC之前发生错误

比如指令存在语法错误(参数数量不对,指令单词拼错)导致不能进入commands队列,这一步主要是编译错误,还未到运行时。

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379(TX)> SET tuoluo
(error) ERR wrong number of arguments for 'set' command
127.0.0.1:6379(TX)> EXEC
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.

这种情况下事务会执行失败,队列中的所有指令都不会得到执行。

3.2 执行EXEC之后发生错误

这种错误往往是类型错误,比如对String使用了Hash的命令,这是运行时错误,编译期间不会出错

127.0.0.1:6379MULTI
OK
127.0.0.1:6379(TX)SET tuoluo 100
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)LPOP tuoluo
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)EXEC
1OK
2) (errorWRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value

我们发现,SET tuoluo 100的命令居然执行成功了,也就是在发生了运行时异常的情况下,错误的指令不会被执行,但是其他的命令不会受影响。

这种方式显然不符合我们对原子性的定义,也就是Redis的事务无法实现原子性,无法保证数据一致。

针对这种缺陷,Redis官方也是做了说明的。

4. Redis事务为什么不支持回滚

引自Redis官方文档。

官方甩锅说辞

为了方便大家理解,我翻译一下就是:

你们程序员的锅,关我们Redis屁事儿!

Redis官方认为,只有在命令语法错误或者类型错误的时候,Redis命令才会执行失败。而且他们认为有这种错误的语法一般也不会进入到生产环境。而且不支持回滚可以使他们有更多时间玩儿Redis运行得更简单快捷。

这种说法多牛!如果出问题就是程序员的问题,写错了还让代码进入生产环境,那就是罪上加罪,你永远赖不着Redis官方。

这可能就是不推荐使用Redis事务的原因了吧,鸡肋是一方面,万一被官方打脸了呢?所以Redis事务的知识稍微了解一下就好,面试被问到能回到上来就可以了。

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Redis
创建时间:2021-12-14 14:15:44
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