【Redis】：正确认识Redis的事务机制

Joyo

Redis数据库

发布于：2020年3月1日

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字数：1.5k字

时长：5分钟

需要明确最重要一点就是，Redis的事务不保证原子性，事务出错不回滚
数据库的事务定义特点是“一系列程序执行单元，要么完全地执行,要么完全地不执行”
但是在Redis中的事务机制在某些地方跟数据库还是存在明显的不同

Github issues:https://github.com/littlejoyo/Blog/issues/

1.Redis事务机制

Redis事务会将所有命令放入一个命令队列中，再由队列中执行命令。
Redis 事务可以一次执行多个命令，并且带有以下三个重要的保证：
- 批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存。
- 收到 EXEC 命令后进入事务执行，事务中任意命令执行失败，其余的命令依然被执行。
- 在事务执行过程，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。
一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：
- 开始事务。
- 命令入队。
- 执行事务。

2. Redis事务实例

先以 MULTI 开始一个事务
然后将多个命令入队到事务中
最后由 EXEC 命令触发事务，一并执行事务中的所有命令


redis 127.0.0.1:6379> MULTI
OK
redis 127.0.0.1:6379> SET book-name "Mastering C++ in 21 days"
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> GET book-name
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> SADD tag "C++" "Programming" "Mastering Series"
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS tag
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> EXEC
1) OK
2) "Mastering C++ in 21 days"
3) (integer) 3
4) 1) "Mastering Series"
   2) "C++"
   3) "Programming"

3.Redis事务的注意点

单个 Redis 命令的执行是原子性的，但 Redis 没有在事务上增加任何维持原子性的机制
所以 Redis 事务的执行并不是原子性的
事务可以理解为一个打包的批量执行脚本，但批量指令并非原子化的操作，中间某条指令的失败不会导致前面已做指令的回滚，也不会造成后续的指令不做。

4.讨论Redis事务的ACID

Redis 的事务保证了 ACID 中的一致性（C）和隔离性（I），但并不保证原子性（A）和持久性（D）。

原子性（一个事务所有操作要么全部成功，要么全部失败）
- redis的单个命令是原子性的
- 但是事务中的的redis命令，就算后面的命令失败/终止了（比如KILL进程，主机宕机等），此时事务失败，前面执行的命令也不会回滚。
一致性

（1）不正确入队命令的事务不会被执行，不会影响数据库的一致性

（2）命令执行中的错误，将错误包含在事务结果中，不会中断事务，不影响已执行结果，也不影响后面命令的执行，对事务的一致性也没有影响。

（3）进程终结

内存模式：如果 Redis 没有采取任何持久化机制，那么重启之后的数据库总是空白的，所以数据总是一致的。

RDB 模式：在执行事务时，Redis 不会中断事务去执行保存 RDB 的工作，只有在事务执行之后，保存 RDB 的工作才有可能开始。所以当 RDB 模式下的 Redis 服务器进程在事务中途被杀死时，事务内执行的命令，不管成功了多少，都不会被保存到 RDB 文件里。恢复数据库需要使用现有的 RDB 文件，而这个 RDB 文件的数据保存的是最近一次的数据库快照（snapshot），所以它的数据可能不是最新的，但只要 RDB 文件本身没有因为其他问题而出错，那么还原后的数据库就是一致的。

AOF 模式：因为保存 AOF 文件的工作在后台线程进行，所以即使是在事务执行的中途，保存 AOF 文件的工作也可以继续进行，因此，根据事务语句是否被写入并保存到 AOF 文件，有以下两种情况发生：

1）如果事务语句未写入到 AOF 文件，或 AOF 未被 SYNC 调用保存到磁盘，那么当进程被杀死之后，Redis 可以根据最近一次成功保存到磁盘的 AOF 文件来还原数据库，只要 AOF 文件本身没有因为其他问题而出错，那么还原后的数据库总是一致的，但其中的数据不一定是最新的。

2）如果事务的部分语句被写入到 AOF 文件，并且 AOF 文件被成功保存，那么不完整的事务执行信息就会遗留在 AOF 文件里，当重启 Redis 时，程序会检测到 AOF 文件并不完整，Redis 会退出，并报告错误。需要使用 redis-check-aof 工具将部分成功的事务命令移除之后，才能再次启动服务器。还原之后的数据总是一致的，而且数据也是最新的（直到事务执行之前为止）。
隔离性
- Redis 是单进程程序，并且它保证在执行事务时，不会对事务进行中断，事务可以运行直到执行完所有事务队列中的命令为止。
- 因此，Redis 的事务是总是带有隔离性的。
持久性

由redis的持久化模式决定：
- 内存模式-无持久化
- RDB模式：服务器可能在事务执行之后、RDB 文件更新之前的这段时间失败，所以 RDB 模式下的 Redis 事务也是不持久的。
- AOF模式：后台每秒fsync策略，不是主线程阻塞执行，如果在保存时宕机，可能有一秒数据丢失，也非持久的。