redis事务

1、redis事务相关的命令

MULTI 、 EXEC 、 DISCARD 和 WATCH 是 Redis 事务相关的命令。

用法：

MULTI命令用于开启一个事务，它总是返回 OK。

MULTI 执行之后，客户端可以继续向服务器发送任意多条命令，这些命令不会立即被执行，而是被放到一个队列中，当 EXEC命令被调用时，所有队列中的命令才会被执行。

另一方面，通过调用 DISCARD ，客户端可以清空事务队列，并放弃执行事务。

> MULTI
OK
> INCR foo
QUEUED
> INCR bar
QUEUED
> EXEC
1) (integer) 1
2) (integer) 1

EXEC 命令的回复是一个数组，数组中的每个元素都是执行事务中的命令所产生的回复。其中，回复元素的先后顺序和命令发送的先后顺序一致。

当客户端处于事务状态时，所有传入的命令都会返回一个内容为 QUEUED 的状态回复（status reply），这些被入队的命令将在 EXEC 命令被调用时执行。

2、事务中的错误

使用事务时可能会遇上以下两种错误：

事务在执行 EXEC 之前，入队的命令可能会出错。比如说，命令可能会产生语法错误（参数数量错误，参数名错误，等等），或者其他更严重的错误，比如内存不足（如果服务器使用 maxmemory 设置了最大内存限制的话）。
命令可能在 EXEC 调用之后失败。举个例子，事务中的命令可能处理了错误类型的键，比如将列表命令用在了字符串键上面，诸如此类。

可以使用Redis客户端检测第一种类型的错误，在调用EXEC命令之前，这些客户端可以检查被放入队列的命令的返回值：

如果命令的返回值是QUEUE字符串，那么就表示已经正确地将这个命令放入队列；

否则，Redis将返回一个错误。如果将某个命令放入队列时发生错误，那么大多数客户端将会中止事务，并且丢弃这个事务。

相反，在调用EXEC命令之后发生的事务错误，Redis不会进行任何特殊处理：

在事务运行期间，即使某个命令运行失败，所有其他的命令也将会继续执行。

从协议的角度来看这个问题，会更容易理解一些。以下例子中， LPOP 命令的执行将出错，尽管调用它的语法是正确的：

Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
MULTI
+OK
SET a 3
abc
+QUEUED
LPOP a
+QUEUED
EXEC
*2
+OK
-ERR Operation against a key holding the wrong kind of value

EXEC 返回两条bulk-string-reply：第一条是 OK ，而第二条是 -ERR 。至于怎样用合适的方法来表示事务中的错误，则是由客户端自己决定的。

最重要的是记住这样一条，即使事务中有某条/某些命令执行失败了，事务队列中的其他命令仍然会继续执行 —— Redis 不会停止执行事务中的命令。

以下例子展示的是另一种情况，当命令在入队时产生错误，错误会立即被返回给客户端：

MULTI
+OK
INCR a b c
-ERR wrong number of arguments for 'incr' command

因为调用 INCR 命令的参数格式不正确，所以这个 INCR 命令入队失败。

3、为什么 Redis 不支持回滚（roll back）

如果你有使用关系式数据库的经验，那么 “Redis 在事务失败时不进行回滚，而是继续执行余下的命令”这种做法可能会让你觉得有点奇怪。

以下是这种做法的优点：

Redis 命令只会因为错误的语法而失败（并且这些问题不能在入队时发现），或是命令用在了错误类型的键上面：这也就是说，从实用性的角度来说，失败的命令是由编程错误造成的，而这些错误应该在开发的过程中被发现，而不应该出现在生产环境中。
因为不需要对回滚进行支持，所以 Redis 的内部可以保持简单且快速。

有种观点认为 Redis 处理事务的做法会产生 bug ，然而需要注意的是，在通常情况下，回滚并不能解决编程错误带来的问题。举个例子，如果你本来想通过 INCR 命令将键的值加上 1 ，却不小心加上了 2 ，又或者对错误类型的键执行了 INCR，回滚是没有办法处理这些情况的。

4、放弃事务

当执行 DISCARD 命令时，事务会被放弃，事务队列会被清空，并且客户端会从事务状态中退出：

> SET foo 1
OK
> MULTI
OK
> INCR foo
QUEUED
> DISCARD
OK
> GET foo
"1"

5、通过CAS操作实现乐观锁

乐观锁：行锁
悲观锁：表锁

Redis使用WATCH命令实现事务的“检查再设置”（CAS）行为。

作为WATCH命令的参数的键会受到Redis的监控，Redis能够检测到它们的变化。在执行EXEC命令之前，如果Redis检测到至少有一个键被修改了，那么整个事务便会中止运行，然后EXEC命令会返回一个Null值，提醒用户事务运行失败。

例如，设想我们需要将某个键的值自动递增1（假设Redis没有INCR命令）。

首次尝试的伪码可能如下所示：

val = GET mykey
val = val + 1
SET mykey $val

如果我们只有一个Redis客户端在一段指定的时间之内执行上述伪码的操作，那么这段伪码将能够可靠的工作。

如果有多个客户端大约在同一时间尝试递增这个键的值，那么将会产生竞争状态。

例如，客户端-A和客户端-B都会读取这个键的旧值（例如：10）。这两个客户端都会将这个键的值递增至11，最后使用SET命令将这个键的新值设置为11。因此，这个键的最终值是11，而不是12。

现在，我们可以使用WATCH命令完美地解决上述的问题，伪码如下所示：

WATCH mykey
val = GET mykey
val = val + 1
MULTI
SET mykey $val
EXEC

由上述伪码可知，如果存在竞争状态，并且有另一个客户端在我们调用WATCH命令和EXEC命令之间的时间内修改了val变量的结果，那么事务将会运行失败。

我们只需要重复执行上述伪码的操作，希望此次运行不会再出现竞争状态。

这种形式的锁就被称为乐观锁，它是一种非常强大的锁。在许多用例中，多个客户端可能会访问不同的键，因此不太可能发生冲突 —— 也就是说，通常没有必要重复执行上述伪码的操作。

6、Watch命令

那么WATCH命令实际做了些什么呢？

这个命令会使得EXEC命令在满足某些条件时才会运行事务：

我们要求Redis只有在所有受监控的键都没有被修改时，才会执行事务。

（但是，相同的客户端可能会在事务内部修改这些键，此时这个事务不会中止运行。）否则，Redis根本就不会进入事务。（注意，如果你使用WATCH命令监控一个易失性的键，然后在你监控这个键之后，Redis再使这个键过期，那么EXEC命令仍然可以正常工作。）

WATCH命令可以被调用多次。

简单说来，所有的WATCH命令都会在被调用之时立刻对相应的键进行监控，直到EXEC命令被调用之时为止。你可以在单条的WATCH命令之中，使用任意数量的键作为命令参数。

当调用EXEC命令时，所有的键都会变为未受监控的状态，Redis不会管事务是否被中止。当一个客户单连接被关闭时，所有的键也都会变为未受监控的状态。

你还可以使用UNWATCH命令（不需要任何参数），这样便能清除所有的受监控键。当我们对某些键施加乐观锁之后，这个命令有时会非常有用。

因为，我们可能需要运行一个用来修改这些键的事务，但是在读取这些键的当前内容之后，我们可能不打算继续进行操作，此时便可以使用UNWATCH命令，清除所有受监控的键。在运行UNWATCH命令之后，Redis连接便可以再次自由地用于运行新事务。

如何使用WATCH命令实现ZPOP操作呢？

本文将通过一个示例，说明如何使用WATCH命令创建一个新的原子化操作（Redis并不原生支持这个原子化操作），此处会以实现ZPOP操作为例。

这个命令会以一种原子化的方式，从一个有序集合中弹出分数最低的元素。以下源码是最简单的实现方式：

WATCH zset
element = ZRANGE zset 0 0
MULTI
ZREM zset element
EXEC

如果伪码中的EXEC命令执行失败（例如，返回Null值），那么我们只需要重复运行这个操作即可。

参考：

https://www.cnblogs.com/kyrin/p/5967620.html

http://www.redis.cn/topics/transactions.html