Redis学习手册(事务)

winston · 发表于 2012-4-18 13:59:59

一、概述：

   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执行失败，其后的命令仍然会被继续执行。
   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。

二、相关命令列表：

命令原型	时间复杂度	命令描述	返回值
MULTI		用于标记事务的开始，其后执行的命令都将被存入命令队列，直到执行EXEC时，这些命令才会被原子的执行。	始终返回OK
EXEC		执行在一个事务内命令队列中的所有命令，同时将当前连接的状态恢复为正常状态，即非事务状态。如果在事务中执行了WATCH命令，那么只有当WATCH所监控的Keys没有被修改的前提下，EXEC命令才能执行事务队列中的所有命令，否则EXEC将放弃当前事务中的所有命令。	原子性的返回事务中各条命令的返回结果。如果在事务中使用了WATCH，一旦事务被放弃，EXEC将返回NULL-multi-bulk回复。
DISCARD		回滚事务队列中的所有命令，同时再将当前连接的状态恢复为正常状态，即非事务状态。如果WATCH命令被使用，该命令将UNWATCH所有的Keys。	始终返回OK。
WATCHkey [key ...]	O(1)	在MULTI命令执行之前，可以指定待监控的Keys，然而在执行EXEC之前，如果被监控的Keys发生修改，EXEC将放弃执行该事务队列中的所有命令。	始终返回OK。
UNWATCH	O(1)	取消当前事务中指定监控的Keys，如果执行了EXEC或DISCARD命令，则无需再手工执行该命令了，因为在此之后，事务中所有被监控的Keys都将自动取消。	始终返回OK。

三、命令示例：

1. 事务被正常执行：
#在Shell命令行下执行Redis的客户端工具。
/> redis-cli
#在当前连接上启动一个新的事务。
redis 127.0.0.1:6379> multi
OK
#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 t1
QUEUED
#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 t2
QUEUED
#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> exec
1) (integer) 1
2) (integer) 1
2. 事务中存在失败的命令：
#开启一个新的事务。
redis 127.0.0.1:6379> multi
OK
#设置键a的值为string类型的3。
redis 127.0.0.1:6379> set a 3
QUEUED
#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 a
QUEUED
#再次设置键a的值为字符串4。
redis 127.0.0.1:6379> set a 4
QUEUED
#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 a
QUEUED
#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> exec
1) OK
2) (error) ERR Operation against a key holding the wrong kind of value
3) OK
4) "4"
3. 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 tt
OK
#开启一个事务。
redis 127.0.0.1:6379> multi
OK
#在事务内为该键设置一个新值。
redis 127.0.0.1:6379> set t2 ttnew
QUEUED
#放弃事务。
redis 127.0.0.1:6379> discard
OK
#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"

复制代码

四、WATCH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 mykey
   val = val + 1
   SET 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 mykey
   val = GET mykey
   val = val + 1
   MULTI
   SET mykey $val
   EXEC
   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。

http://www.cnblogs.com/stephen-liu74/archive/2012/02/18/2357783.html

目录：
Redis学习手册(开篇)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4288-1-1.html
一、简介
二、Redis的优势
三、目前版本中Redis存在的主要问题
四、和关系型数据库的比较
五、如何持久化内存数据

Redis学习手册(String数据类型)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4289-1-1.html
一、概述
二、相关命令列表
三、命令示例

Redis学习手册(List数据类型)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4290-1-1.html
一、概述
二、相关命令列表
三、命令示例
四、链表结构的小技巧

Redis学习手册(Set数据类型)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4291-1-1.html
一、概述
二、相关命令列表
三、命令示例
四、应用范围

Redis学习手册(Hashes数据类型)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4292-1-1.html
一、概述
二、相关命令列表
三、命令示例

Redis学习手册(Sorted-Sets数据类型)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4293-1-1.html
一、概述
二、相关命令列表
三、命令示例
四、应用范围

Redis学习手册(Key操作命令)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4294-1-1.html
一、概述
二、相关命令列表
三、命令示例

Redis学习手册(事务)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4295-1-1.html
一、概述
二、相关命令列表
三、命令示例
四、WATCH命令和基于CAS的乐观锁

Redis学习手册(主从复制)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4296-1-1.html
一、Redis的Replication
二、Replication的工作原理
三、如何配置Replication
四、应用示例

Redis学习手册(持久化)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4297-1-1.html
一、Redis提供了哪些持久化机制
二、RDB机制的优势和劣势
三、AOF机制的优势和劣势
四、其它

Redis学习手册(虚拟内存)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4298-1-1.html
一、简介
二、应用场景
三、配置

Redis学习手册(管线)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4299-1-1.html
一、请求应答协议和RTT
二、管线(pipelining)
三、Benchmark

Redis学习手册(服务器管理)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4300-1-1.html
一、概述
二、相关命令列表

Redis学习手册(内存优化)
http://www.acejoy.com/ace/thread-4301-1-1.html
一、特殊编码
二、BIT和Byte级别的操作
三、尽可能使用Hash

Redis学习手册(实例代码)
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