前言

關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)，小伙伴們應(yīng)該是不陌生了，不管是在開發(fā)還是在面試過程中，總有兩個問題逃不掉：

• 說說事務(wù)的特性；
• 事務(wù)隔離級別是怎么一回事？

事務(wù)處理不好，數(shù)據(jù)就可能不準(zhǔn)確，最終就會導(dǎo)致業(yè)務(wù)出問題；借此機(jī)會簡單回顧一下事務(wù)特性及其隔離級別，就當(dāng)是復(fù)習(xí)了；

事務(wù)特性(ACID)

• 原子性（Atomicity）

  指事務(wù)內(nèi)所有操作要么一起執(zhí)行成功，要么都一起失敗(或者說是回滾)；如事務(wù)經(jīng)典轉(zhuǎn)賬案例：A給B轉(zhuǎn)賬，A把錢扣了，但B沒有收到；可見這種錯誤是不能接受的，最終會回滾，這也是原子性的重要性。

• 一致性（Consistency）

  指事務(wù)執(zhí)行前后的狀態(tài)一致，如事務(wù)經(jīng)典轉(zhuǎn)賬案例：A給B互相轉(zhuǎn)賬，不管怎么轉(zhuǎn)，最終兩者錢的總和還是不變；

• 持久性（Durability）

  指事務(wù)一旦提交，數(shù)據(jù)就已經(jīng)永久保存了，不能再回滾；

• 隔離性（Isolation）

  指多個并發(fā)事務(wù)之間的操作互不干擾，但是事務(wù)的并發(fā)可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀問題，根據(jù)業(yè)務(wù)情況，采用事務(wù)隔離級別進(jìn)行對應(yīng)數(shù)據(jù)讀問題處理。

事務(wù)隔離級別

• 讀未提交(Read uncommitted)

  指一個事務(wù)讀取到其他未提交事務(wù)的數(shù)據(jù)?？赡軐?dǎo)致數(shù)據(jù)臟讀。

  轉(zhuǎn)賬案例：A正在給B轉(zhuǎn)賬，本來轉(zhuǎn)的1000，A多輸入了個0，變成10000，但此事務(wù)還未提交，但此時B查詢到轉(zhuǎn)入的是10000，但A取消事務(wù)回滾之后，B又查詢不到轉(zhuǎn)入的數(shù)據(jù)。這種情況就是臟讀

• 讀已提交(Read committed)

  指一個事務(wù)只能讀取到其他事務(wù)已提交的數(shù)據(jù)，從而解決了臟讀的問題。但可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可重復(fù)讀；

  轉(zhuǎn)賬案例：A要給B轉(zhuǎn)賬1000，A先查看了一下余額，有1000，然后開始給B轉(zhuǎn)錢，但此時A家里電費通過開啟的自動繳費功能，自動從A賬戶扣除200繳納電費，并提交；當(dāng)A轉(zhuǎn)賬準(zhǔn)備提交，再次確認(rèn)余額時，錢少了200。這樣就導(dǎo)致同一個事務(wù)中多次查詢的結(jié)果不一致，這種情況就是不可重復(fù)讀；

• 可重復(fù)讀(Repeatable read)

  指事務(wù)只要一開啟，就不允許其他事務(wù)進(jìn)行修改操作，從而解決了不可重復(fù)讀問題。但可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)幻讀；

  轉(zhuǎn)賬案例：A經(jīng)常給B轉(zhuǎn)賬，到年底了，需要查賬，然后開啟了一個事務(wù)進(jìn)行查詢統(tǒng)計，剛開始查詢只是10條轉(zhuǎn)賬記錄，正準(zhǔn)備統(tǒng)計時，因為緊急情況A需要給B轉(zhuǎn)一筆錢應(yīng)急，從而新增了一條新記錄，并提交；而查賬事務(wù)正在統(tǒng)計中，最后發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)賬額和看到的10條轉(zhuǎn)賬記錄不匹配。這種情況就是幻讀

• 序列化(Serializable )

  指事務(wù)之間只能串行話執(zhí)行，就像隊列一樣，排隊進(jìn)行，這樣就解決了幻讀的問題，但是這種級別的并發(fā)性能不高，非特殊需求，這種級別一般不用。

正文

轉(zhuǎn)入正題，結(jié)合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的事務(wù)來看看Redis中事務(wù)有什么不同；

Redis事務(wù)是指將多條命令加入隊列，一次批量執(zhí)行多條命令，每條命令會按順序執(zhí)行，事務(wù)執(zhí)行過程中不會受客戶端傳入的命令請求影響。

Redis事務(wù)的相關(guān)命令如下：

• MULTI：標(biāo)識一個事務(wù)的開啟，即開啟事務(wù)；
• EXEC：執(zhí)行事務(wù)中的所有命令，即提交；
• DISCARD：放棄事務(wù)；和回滾不一樣，Redis事務(wù)不支持回滾。
• WATCH：監(jiān)視Key改變，用于實現(xiàn)樂觀鎖。如果監(jiān)視的Key的值改變，事務(wù)最終會執(zhí)行失敗。
• UNWATCH：放棄監(jiān)視。

Redis事務(wù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的事務(wù)不太一樣，它不保證原子性，也沒有隔離級別的概念。來，結(jié)合命令演示，實戰(zhàn)說明一切：

沒有隔離級別：

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如上圖所示，當(dāng)事務(wù)開啟時，事務(wù)期間的命令并沒有執(zhí)行，而是加入隊列，只有執(zhí)行EXEC命令時，事務(wù)中的命令才會按照順序一一執(zhí)行，從而事務(wù)間就不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀的問題，因此就沒有隔離級別。

不保證原子性：

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如上圖所示，在通過EXEC執(zhí)行事務(wù)時，其中命令執(zhí)行失敗不會影響到其他命令的執(zhí)行，并沒有保證同時成功和同時失敗的原子操作，盡管這樣，Redis事務(wù)中也沒有提供回滾的支持，官方提供了兩個理由：

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大概的意思就是：

• 使用Redis命令語法錯誤，或是將命令運用在錯誤的數(shù)據(jù)類型鍵上(如對字符串進(jìn)行加減乘除等)，從而導(dǎo)致業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)有問題，這種情況認(rèn)為是編程導(dǎo)致的錯誤，應(yīng)該在開發(fā)過程中解決，避免在生產(chǎn)環(huán)境中發(fā)生；
• 由于不用支持回滾功能，Redis內(nèi)部簡單化，而且還比較快；

在事務(wù)命令入隊過程中，發(fā)現(xiàn)相關(guān)命令邏輯使用錯誤，可以進(jìn)行放棄該事務(wù)；如果使用錯誤的Redis命令，且沒有放棄事務(wù)，最終也會導(dǎo)致事務(wù)整體執(zhí)行失敗，這也算是為原子性扳回一局，如下：

放棄事務(wù)

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命令語法錯誤導(dǎo)致事務(wù)執(zhí)行失敗

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使用WATCH實現(xiàn)樂觀鎖

說到樂觀鎖，就和悲觀鎖一起簡單說說對其的理解：

樂觀鎖：就是非常樂觀，做什么事都往好處想； 對于數(shù)據(jù)庫操作，就認(rèn)為每次操作數(shù)據(jù)的時候都認(rèn)為別的操作不會修改，所以不會加鎖，而是通過一個類似于版本的字段來標(biāo)識該數(shù)據(jù)是否修改過，在執(zhí)行本次操作前先判斷是否修改過，如果修改過就放棄本次操作重新再來；

悲觀鎖：就是非常悲觀，做什么事都覺得不好；對于數(shù)據(jù)庫操作，每次操作數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)都會認(rèn)為別的操作會修改當(dāng)前數(shù)據(jù)，說以都要對其進(jìn)行加鎖，類似于表鎖和行鎖。

WATCH通過監(jiān)視指定Redis Key，如果沒有改變，就執(zhí)行成功，如果發(fā)現(xiàn)對應(yīng)值發(fā)生改變，事務(wù)就會執(zhí)行失敗，如下圖；

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那會一直監(jiān)視指定的Key嗎？，答案當(dāng)然是不會的，以下三種方式可以取消監(jiān)視：

• 事務(wù)執(zhí)行之后，不管是否執(zhí)行成功還好是失敗，都會取消對應(yīng)的監(jiān)視；
• 當(dāng)監(jiān)視的客戶端斷開連接時，也會取消監(jiān)視；
• 可以手動UNWATCH取消所有Key的監(jiān)視；

Redis事務(wù)優(yōu)缺點

優(yōu)點：

• 一次性按順序執(zhí)行多個Redis命令，不受其他客戶端命令請求影響；
• 事務(wù)中的命令要么都執(zhí)行(命令間執(zhí)行失敗互相不影響)，要么都不執(zhí)行(比如中間有命令語法錯誤)；

缺點：

• 事務(wù)執(zhí)行時，不能保證原子性；
• 命令入隊每次都需要和服務(wù)器進(jìn)行交互，增加帶寬；

注意

• 當(dāng)事務(wù)中命令語法使用錯誤時，最終會導(dǎo)致事務(wù)執(zhí)行不成功，即事務(wù)內(nèi)所有命令都不執(zhí)行；
• 當(dāng)事務(wù)中命令知識邏輯錯誤，就比如給字符串做加減乘除操作時，只能在執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)錯誤，這種事務(wù)執(zhí)行中失敗的命令不影響其他命令的執(zhí)行。

總結(jié)

對于Redis事務(wù)，其實用的不是很多，大部分喜歡使用Lua腳本進(jìn)行批量命令的執(zhí)行，同時還能保證命令執(zhí)行的原子性。

那為什么要說Redis事務(wù)呢？

在之前計劃寫這篇文章的時候，和一些朋友簡單溝通過，大家的確用的不多，基本上都是用Lua腳本；但面試會時不時遇到過Redis事務(wù)的問題，最常見的是Redis中的事務(wù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)有什么區(qū)別，這是從面試角度出發(fā)有這篇文章；

其實Redis 2.6版本之前，還不支持Lua腳本時，Redis事務(wù)對于批量按序執(zhí)行命令的場景也是很用的；就拿當(dāng)下來說，如果一些業(yè)務(wù)需批量按序執(zhí)行命令的，同樣可以使用，并非一定要Lua腳本。這是從使用角度來說；

最后從學(xué)習(xí)角度來說，既然學(xué)Redis，就應(yīng)該盡可能的了解的多一點。 下一篇說說持久化。

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