Redis数据库高级实用特性:事务控制

redis对事务的支持目前还比较简单。redis只能保证一个client发起的事务中的命令可以连续的执行,而中间不会插入其他client的命令。 由于redis是单线程来处理所有client的请求的所以做到这点是很容易的。一般情况下redis在接受到一个client发来的命令后会立即处理并 返回处理结果,但是当一个client在一个连接中发出multi命令有,这个连接会进入一个事务上下文,该连接后续的命令并不是立即执行,而是先放到一个队列中。当从此连接受到exec命令后,redis会顺序的执行队列中的所有命令。并将所有命令的运行结果打包到一起返回给client.然后此连接就 结束事务上下文。

 1、简单事务控制

下面可以看一个例子:

redis 127.0.0.1:6379> get age
"33"
redis 127.0.0.1:6379> multi
OK
redis 127.0.0.1:6379> set age 10
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> set age 20
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> exec
1) OK
2) OK
redis 127.0.0.1:6379> get age
"20"
redis 127.0.0.1:6379>

从这个例子我们可以看到2个set age命令发出后并没执行而是被放到了队列中。调用exec后2个命令才被连续的执行,最后返回的是两条命令执行后的结果。

 2、如何取消一个事务

我们可以调用discard命令来取消一个事务,让事务回滚。接着上面例子:

redis 127.0.0.1:6379> get age
"20"
redis 127.0.0.1:6379> multi
OK
redis 127.0.0.1:6379> set age 30
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> set age 40
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> discard
OK
redis 127.0.0.1:6379> get age
"20"
redis 127.0.0.1:6379>

可以发现这次2个set age命令都没被执行。discard命令其实就是清空事务的命令队列并退出事务上下文,也就是我们常说的事务回滚。

 3、乐观锁复杂事务控制

在本小节开始前,我们有必要向读者朋友简单介绍一下乐观锁的概念,并举例说明乐观锁是怎么工作的。

乐观锁:大多数是基于数据版本(version)的记录机制实现的。何谓数据版本?即为数据增加一个版本标识,在基于数据库表的版本解决方案中,一般是通过为数据库表添加一个 “version”字段来实现读取出数据时,将此版本号一同读出,之后更新时,对此版本号加1。

此时,将提交数据的版本号与数据库表对应记录的当前版本号进行比对,如果提交的数据版本号大于数据库表当前版本号,则予以更新,否则认为是过期数据。

乐观锁实例:假设数据库中帐户信息表中有一个version字段,当前值为1;而当前帐户余额字段(balance)为$100。下面我们将用时序表的方式来为大家演示乐观锁的实现原理:

这样,就避免了操作员B用基于version=1的旧数据修改的结果来覆盖操作员A的操作结果的可能。

即然乐观锁比悲观锁要好很多,redis是否也支持呢?答案是支持, redis从2.1.0开始就支持乐观锁了,可以显式的使用watch对某个key进行加锁,避免悲观锁带来的一系列问题。

Redis乐观锁实例:

假设有一个age的key,我们开2个session来对age进行赋值操作,我们来看一下结果如何。

从以上实例可以看到在

第一步,Session 1 还没有来得及对age的值进行修改

第二步,Session 2 已经将age的值设为30

第三步,Session 1 希望将age的值设为20,但结果一执行返回是nil,说明执行失败,之后我们再取一下age的值是30,这是由于Session 1中对age加了乐观锁导致的。

watch命令会监视给定的key,当exec时候如果监视的key从调用watch后发生过变化,则整个事务会失败。也可以调用watch多次监视多个key.这 样就可以对指定的key加乐观锁了。注意watch的key是对整个连接有效的,事务也一样。如果连接断开,监视和事务都会被自动清除。当然了exec,discard,unwatch命令都会清除连接中的所有监视。

redis的事务实现是如此简单,当然会存在一些问题。第一个问题是redis只能保证事务的每个命令连续执行,但是如果事务中的一个命令失败了,并不回滚其他命令,比如使用的命令类型不匹配。下面将以一个实例的例子来说明这个问题:

redis 127.0.0.1:6379> get age
"30"
redis 127.0.0.1:6379> get name
"HongWan"
redis 127.0.0.1:6379> multi
OK
redis 127.0.0.1:6379> incr age
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> incr name
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> exec
1) (integer) 31
2) (error) ERR value is not an integer or out of range
redis 127.0.0.1:6379> get age
"31"
redis 127.0.0.1:6379> get name
"HongWan"
redis 127.0.0.1:6379>

从这个例子中可以看到,age由于是个数字,那么它可以有自增运算,但是name是个字符串,无法对其进行自增运算,所以会报错,如果按传统关系型数据库的思路来讲,整个事务都会回滚,但是我们看到redis却是将可以执行的命令提交了,所以这个现象对于习惯于关系型数据库操作的朋友来说是很别扭的,这一点也是redis今天需要改进的地方。

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