一、什么是Redis事務(wù)1.1 Redis事務(wù)是一組一次性、順序性、排他性執(zhí)行的Redis命令集合。事務(wù)會(huì)將多個(gè)命令打包一次性發(fā)送給Redis服務(wù)端執(zhí)行執(zhí)行過程中不會(huì)被其他客戶端命令插隊(duì)保證批量命令的執(zhí)行完整性。1.2 核心特性原子性部分支持命令入隊(duì)前報(bào)錯(cuò)全部不執(zhí)行命令入隊(duì)后執(zhí)行報(bào)錯(cuò)成功的命令不會(huì)回滾核心區(qū)別于MySQL一致性支持事務(wù)執(zhí)行前后數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)合法、完整無非法數(shù)據(jù)補(bǔ)充另外一種說法是redis不支持一致性因?yàn)槿绻谑聞?wù)執(zhí)行的過程中有命令執(zhí)行失敗就會(huì)引起不一致的情況以MySQL的一致性為標(biāo)準(zhǔn)隔離性支持事務(wù)執(zhí)行過程中其他客戶端無法插入命令串行執(zhí)行補(bǔ)充同樣有另外一種說法是redis不支持隔離性因?yàn)閞edis是單線程來執(zhí)行命令同樣以MySQL隔離性為標(biāo)準(zhǔn)持久性不支持事務(wù)執(zhí)行成功后數(shù)據(jù)是否持久化由Redis持久化策略決定事務(wù)本身不保證持久化1.3 適用場景1多命令批量執(zhí)行避免穿插干擾,2簡單的數(shù)據(jù)一致性控制無需復(fù)雜事務(wù)回滾的場景3高頻輕量批量操作追求執(zhí)行效率減少網(wǎng)絡(luò)IO次數(shù)二、Redis事務(wù)核心命令詳解Redis事務(wù)僅依賴4個(gè)核心命令所有事務(wù)操作均圍繞這四個(gè)命令完成無額外復(fù)雜配置。命令作用使用時(shí)機(jī)MULTI開啟事務(wù)標(biāo)記事務(wù)起始位置所有批量命令執(zhí)行前EXEC提交事務(wù)執(zhí)行隊(duì)列中所有緩存命令所有命令入隊(duì)完成后DISCARD取消事務(wù)清空命令隊(duì)列退出事務(wù)狀態(tài)入隊(duì)階段發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、主動(dòng)放棄事務(wù)WATCH監(jiān)聽Key實(shí)現(xiàn)樂觀鎖Key被修改則事務(wù)失效需要防并發(fā)修改、保證數(shù)據(jù)版本一致2.1 基礎(chǔ)執(zhí)行流程完整事務(wù)執(zhí)行分為三個(gè)階段是理解所有原理的基礎(chǔ)開啟事務(wù)MULTI客戶端從普通狀態(tài)切換為事務(wù)狀態(tài)后續(xù)所有命令不立即執(zhí)行全部存入事務(wù)命令隊(duì)列命令入隊(duì)依次執(zhí)行讀寫命令Redis僅校驗(yàn)命令語法不執(zhí)行邏輯合法命令入隊(duì)非法命令直接報(bào)錯(cuò)提交/回滾EXEC執(zhí)行所有隊(duì)列命令DISCARD清空隊(duì)列、終止事務(wù)三、Redis事務(wù)核心原理3.1 事務(wù)底層隊(duì)列機(jī)制Redis服務(wù)端為每個(gè)客戶端維護(hù)一個(gè)獨(dú)立事務(wù)命令隊(duì)列1執(zhí)行MULTI后客戶端狀態(tài)標(biāo)記為TX事務(wù)模式2TX模式下所有合法命令僅入隊(duì)、不執(zhí)行返回QUEUED3收到EXEC指令后服務(wù)端串行、一次性執(zhí)行隊(duì)列所有命令期間不處理其他客戶端請(qǐng)求4執(zhí)行完畢后清空隊(duì)列客戶端退出事務(wù)模式恢復(fù)普通狀態(tài)3.2 WATCH樂觀鎖原,Redis事務(wù)本身無鎖機(jī)制默認(rèn)無法解決并發(fā)修改問題WATCH命令是Redis事務(wù)實(shí)現(xiàn)并發(fā)控制的唯一方式基于樂觀鎖機(jī)制實(shí)現(xiàn)。3.2.1 執(zhí)行邏輯客戶端通過WATCH key1 key2... 監(jiān)聽指定KeyRedis記錄當(dāng)前Key的版本事務(wù)提交EXEC前校驗(yàn)監(jiān)聽的Key是否被其他客戶端修改若Key未被修改正常執(zhí)行事務(wù)若已被修改事務(wù)直接放棄執(zhí)行返回nil3.2.2 取消監(jiān)聽執(zhí)行UNWATCH可手動(dòng)取消所有Key監(jiān)聽事務(wù)執(zhí)行/取消后監(jiān)聽會(huì)自動(dòng)失效。3.3 事務(wù)隔離級(jí)別Redis事務(wù)僅支持串行化隔離級(jí)別事務(wù)執(zhí)行期間所有命令獨(dú)占服務(wù)端其他客戶端命令必須等待當(dāng)前事務(wù)執(zhí)行完畢后才能執(zhí)行完全避免幻讀、臟讀、不可重復(fù)讀問題。缺點(diǎn)大事務(wù)會(huì)阻塞主線程導(dǎo)致Redis性能下降因此Redis事務(wù)禁止批量執(zhí)行大量命令。四、Redis事務(wù)兩大核心坑點(diǎn)Redis事務(wù)的所有問題都源于不滿足嚴(yán)格原子性分為兩種報(bào)錯(cuò)場景務(wù)必區(qū)分。4.1 入隊(duì)階段報(bào)錯(cuò)——全部不執(zhí)行事務(wù)開啟后命令語法錯(cuò)誤、參數(shù)錯(cuò)誤入隊(duì)失敗EXEC提交時(shí)整個(gè)事務(wù)全部失效無任何命令執(zhí)行。原因Redis檢測(cè)到入隊(duì)階段存在非法命令直接標(biāo)記事務(wù)失效提交時(shí)清空隊(duì)列。4.2 執(zhí)行階段報(bào)錯(cuò)——部分執(zhí)行、無法回滾命令語法合法但邏輯執(zhí)行報(bào)錯(cuò)如對(duì)字符串執(zhí)行自增、哈希字段操作普通Key命令正常入隊(duì)EXEC執(zhí)行時(shí)正確命令正常執(zhí)行錯(cuò)誤命令報(bào)錯(cuò)無回滾。核心總結(jié)Redis事務(wù)不支持事務(wù)回滾必須自行處理事務(wù)中的邏輯異常這是與MySQL事務(wù)最大的區(qū)別。五、Redis事務(wù) 和 Lua腳本 對(duì)比在需要原子性、并發(fā)控制的場景中Lua腳本是Redis事務(wù)的進(jìn)階替代方案二者差異極大。對(duì)比維度Redis事務(wù)Lua腳本原子性部分原子性執(zhí)行報(bào)錯(cuò)不回滾完整原子性腳本報(bào)錯(cuò)全部回滾并發(fā)控制依賴WATCH樂觀鎖需重試機(jī)制腳本獨(dú)占執(zhí)行天然杜絕并發(fā)干擾靈活性僅支持簡單命令批量執(zhí)行支持邏輯判斷、循環(huán)、復(fù)雜運(yùn)算性能多次命令入隊(duì)輕微性能損耗單次腳本執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)IO最少性能更高適用場景簡單批量操作、低并發(fā)場景高并發(fā)、復(fù)雜邏輯、強(qiáng)原子性場景六、面試高頻總結(jié)Redis事務(wù)是否支持回滾不支持。僅入隊(duì)語法錯(cuò)誤整體失效執(zhí)行邏輯錯(cuò)誤會(huì)部分執(zhí)行無回滾機(jī)制。Redis事務(wù)的ACID特性支持一致性、隔離性部分支持原子性不支持持久性。WATCH命令原理基于樂觀鎖監(jiān)聽Key版本并發(fā)修改則事務(wù)失效。事務(wù)和Lua腳本區(qū)別Lua具備完整原子性、更高性能、更強(qiáng)靈活性是高并發(fā)場景最優(yōu)解。Redis事務(wù)隔離級(jí)別串行化執(zhí)行過程獨(dú)占線程無臟讀、幻讀。七、總結(jié)Redis事務(wù)的核心價(jià)值是批量命令串行無干擾執(zhí)行、減少網(wǎng)絡(luò)IO但受限于Redis輕量化設(shè)計(jì)不具備關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的完整原子性和回滾能力。對(duì)于簡單批量操作可直接使用原生事務(wù)WATCH實(shí)現(xiàn)高并發(fā)、強(qiáng)一致性場景優(yōu)先選用Lua腳本。