【Redis】聊一下Redis事务以及watch机制

我们知道熟悉MySQL的同学，一定了解ACID属性。ACID分别对应四种属性，但是Redis的事务和ACID属性有什么不一样的地方嘛，我们来深入探讨下。

Redis事务和MySQL事务的区别

ACID的本质是保证了事务执行前后对结果的保证，以及数据状态变化的保证。MySQL通过日志、MVCC、隔离级别、锁等机制实现ACID。
但是Redis并不是传统意义上的事务级别，Redis的事务本质是可以一次执行多条命令、并且在这个事务中会序列化执行，按照顺序串行化执行而不会被其他命令插入，不许加塞。

Redis事务原理

具体命令

执行流程

• 1.客户端会显示的使用MULTI声明事务开始，
• 2.客户端发送对数据的操作，增删改查，然后Redis服务端接受之后会暂存到一个命令队列中，这个时候并不会执行。
• 3.当客户端发送EXEC命令之后，服务端会从命令队列中按照顺序取出来，执行。

正常执行

127.0.0.1:6379> MULTI 
OK
127.0.0.1:6379(TX)> set key1 v1
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set key2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> EXEC
1) OK
2) OK
1
2
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6
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8
9

原子性

上面在正常的情况下，MUTI 和 EXEC 都会被正常执行可以保证原子性。
1.在提交命令的时候，如果命令本身就是错误的
显然执行之后，直接抛出错误，可以保证原子性

127.0.0.1:6379> MULTI 
OK
127.0.0.1:6379(TX)> put het 1
(error) ERR unknown command `put`, with args beginning with: `het`, `1`, 
127.0.0.1:6379(TX)> set key3 v3
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> EXEC
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
127.0.0.1:6379> 
1
2
3
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8
9

2.提交命令时，命令和数据类型不符合，在执行的时候异常
在对key1 进行减1操作的时候执行出错，但是后续的命令却成功了，显然这没有保证原子性。属于一半执行成功，一半执行失败。
在MySQL中，提供了回滚操作，但是在Redis中虽然提供了DISCARD 主动放弃事务，把命令队列清空，起不到数据回滚的作用。

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379(TX)> DECR key1
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set key6 v6
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> EXEC
1) (error) ERR value is not an integer or out of range
2) OK
127.0.0.1:6379> 
1
2
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6
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8
9
10

3.在执行事务exec Redis实例发生了故障，导致事务执行失败
如果Redis故障了，我们开启了AOF机制，那么可以通过AOF恢复实例宕机之前的数据，但是如果没有开启，无法保证原子性。

• 命令入队就出错的话，会放弃整个事务，可以保证原子性。
• 命令入队在执行的时候出错的话，不保证原子性
• EXEC命令执行故障，开启AOF日志，可以保证原子性。

一致性

数据一致性其实就在执行前后，是否会保证数据状态的一致性，而上述原子性中，可以发现，出了对出现错误的命令不会执行，剩下情况其实是可以保证数据一致性的。

隔离性

事务的隔离性与事务并发修改数据有关系，而事务执行时机又可以分为命令入队(EXEC执行前)，命令执行后（EXEC执行后）

• 并发操作在EXEC执行前，需要使用WATCH机制进行保证，否则隔离性无法保证。
• 并发操作在EXEC执行后，隔离性可以保证。

第一种情况
我们知道当命令在队列中时，是没有执行命令，这个时候如果有别的线程修改对应的队列中命令字段对应的数据值，就无法保证隔离性。但是使用WATCH机制可以保证，WATCH机制的原理是通过在命令入队之前，监控对应的键是否修改，如果修改，那么在EXEC执行时就会异常。

具体就是EXEC值执行发现WATCH监听的数据有修改，就是放弃执行。但是如果没有WTCH机制，exec队列中命令也会读取最新的值，但是这样其实没有办法保证隔离性。

第二种方式，exec执行之后
因为redis是单线程执行，所以会先保证把命令队列中所有命令执行完，所以这种方式也不会破坏事务的隔离性。

持久性

持久性其实就依赖于Redis的AOF和RDB机制，而不同的持久化方式，也无法完全百分百保证数据一定会被持久化，RDB有一定的频率执行，而Redis虽然可以使用always模式，但是如果正好写入内存的数据没有刷到pageCache中，也没有办法进行数据持久化。

总结

本篇主要介绍了Redis的事务在ACID中不同的实现，综合分析，我们可以得出一个结论，Redis事务只保证了一致性和隔离性，但是无法保证持久性，并且Redis是一个缓存中间件，大多数的时候，业务上其实可以容许出现数据丢失的情况。