Redis数据库高级实用特性：事务控制

sunren

　　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：

操作员A	操作员B
(1)、操作员A此时将用户信息读出（此时version=1），并准备从其帐户余额中扣除$50（$100-$50）	(2)、在操作员A操作的过程中，操作员B也读入此用户信息（此时version=1），并准备从其帐户余额中扣除$20（$100-$20）
(3)、操作员A完成了修改工作，将数据版本号加1（此时version=2），连同帐户扣除后余额（balance=$50），提交至数据库更新，此时由于提交数据版本大于数据库记录当前版本，数据被更新，数据库记录version更新为2
	(4)、操作员B完成了操作，也将版本号加1（version=2）并试图向数据库提交数据（balance=$80），但此时比对数据库记录版本时发现，操作员B提交的数据版本号为2，数据库记录当前版本也为2，不满足“提交版本必须大于记录当前版本才能执行更新”的乐观锁策略，因此，操作员B的提交被驳回

　　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。

Session 1	Session 2
(1)第1步 redis 127.0.0.1:6379> get age "10" redis 127.0.0.1:6379> watch age OK redis 127.0.0.1:6379> multi OK redis 127.0.0.1:6379>
	(2)第2步 redis 127.0.0.1:6379> set age 30 OK redis 127.0.0.1:6379> get age "30" redis 127.0.0.1:6379>
(3)第3步 redis 127.0.0.1:6379> set age 20 QUEUED redis 127.0.0.1:6379> exec (nil) redis 127.0.0.1:6379> get age "30" redis 127.0.0.1:6379>

　　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。