腾讯二面：Redis 事务支持 ACID 么？

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我们来一步步分析：

1. 什么是事务 ACID？
2. Redis 如何实现事务？
3. Redis 的事务能实现哪些属性？
4. Lua 脚本实现。

什么是事务的 ACID

鬼吹灯之《云南虫谷》中的摸金校尉有句话叫「合则生，分则死」，为了寻找雮尘珠他们三人分工明确、齐心协力共进退方可成功。

事务（Transaction）是并发控制单位，一个操作序列组合而成，这些操作要么都执行，要么都不执行。

「是一个不可分割的工作单位」。

事务在执行时，会提供专门的属性保证：

• 原子性（Atomicity）：一个事务的多个操作必须完成，或者都不完成（ps：MySQL 的原子性靠什么实现呢？欢迎留言区评论）；
• 一致性（Consistency）：事务执行结束后，数据库的完整性约束没有被破坏，事务执行的前后顺序都是合法数据状态。 数据库的完整性约束包括但不限于：
  • 实体完整性（如行的主键存在且唯一）；
  • 列完整性（如字段的类型、大小、长度要符合要求）
  • 外键约束；
  • 用户自定义完整性（如转账前后，两个账户余额的和应该不变）。
• 隔离性（Isolation）：事务内部的操作与其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。 讲究的是不同事务之间的相互影响，严格的隔离性对应隔离级别中的可串行化（Serializable）。
• 持久性（Durability）：事务一旦提交，所有的修改将永久的保存到数据库中，即使系统崩溃重启后数据也不会丢失。

我们看到每个读写指令执行后的返回结果都是 QUEUED，表示谢谢操作都被暂存到了命令队列，还没有实际执行。

当执行了 EXEC 命令，就可以看到具体每个指令的响应数据。

放弃事务

通过 MULTI 和 DISCARD丢弃队列命令：

Redis 的事务能保证 ACID 特性么？

这个问题问得好，我们一起来分析下。

Redis 事务满足 ACID？

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：

1. 批量指令在执行 EXEC 命令之前会放入队列暂存；
2. 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；
3. 事务执行过程中，其他客户端提交的命令不会插入到当前命令执行的序列中。

EXEC 执行后报错

事务操作入队时，命令和操作的数据类型不匹配，但 Redis 实例没有检查出错误。

但是，在执行完 EXEC 命令以后，Redis 实际执行这些指令，就会报错。

敲黑板了：Redis 虽然会对错误指令报错，但是事务依然会把正确的命令执行完，这时候事务的原子性就无法保证了！

为什么 Redis 不支持回滚？

其实，Redis 中并没有提供回滚机制。虽然 Redis 提供了 DISCARD 命令。

但是，这个命令只能用来主动放弃事务执行，把暂存的命令队列清空，起不到回滚的效果。

所以，事务命令操作的结果不会被保存到 RDB 快照中，使用 RDB 快照进行恢复时，数据库里的数据也是一致的。

如果我们使用了 AOF 日志，而事务操作还没有被记录到 AOF 日志时，实例就发生了故障，那么，使用 AOF 日志恢复的数据库数据是一致的。

如果只有部分操作被记录到了 AOF 日志，我们可以使用 redis-check-aof 清除事务中已经完成的操作，数据库恢复后也是一致的。

什么是 WATCH 机制？

我们重点来看第一种情况：一个事务的 EXEC 命令还没有执行时，事务的命令操作是暂存在命令队列中的。

此时，如果有其它的并发操作，同样的 key 被修改，需要看事务是否使用了 WATCH 机制。

WATCH 机制的作用是：在事务执行前，监控一个或多个键的值变化情况，当事务调用 EXEC 命令执行时，WATCH 机制会先检查监控的键是否被其它客户端修改了。

如果修改了，就放弃事务执行，避免事务的隔离性被破坏。

同时，客户端可以再次执行事务，此时，如果没有并发修改事务数据的操作了，事务就能正常执行，隔离性也得到了保证。

没有 WATCH

如果没有 WATCH 机制， 在 EXEC 命令执行前的并发操作对数据读写。

当执行 EXEC 的时候，事务内部要操作的数据已经改变，Redis 并没有做到事务之间的隔离。

总结

• Redis 具备了一定的原子性，但不支持回滚。
• Redis 具备 ACID 中一致性的概念。点)
• Redis 具备隔离性。
• Redis 无法保证持久性。

Redis 的事务机制可以保证一致性和隔离性，但是无法保证持久性。

不过，因为 Redis 本身是内存数据库，持久性并不是一个必须的属性，我们更加关注的还是原子性、一致性和隔离性这三个属性。

原子性的情况比较复杂，当事务中使用的命令语法有误时，原子性得不到保证，在其它情况下，事务都可以原子性执行。