Redis 的事务

事务是数据库的一个重要功能。所谓事务，就是指对数据进行读写的一系列操作。Redis通过MULTI、EXEC、WATCH等命令来实现事务功能：

redis> MULTI
OK

redis> SET "name" "mike"
QUEUED

redis> GET "age"
QUEUED

redis> EXEC
1) OK
2) 20
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该事务首先以一个MULTI命令开始，接着将多个命令放入事务当中，最后由EXEC命令将这个事务提交给服务器。

其中：

1. MULTI命令的执行标志着事务的开始，可以将执行该命令的客户端从非事务状态切换至事务状态；
2. 当一个客户端进入事务状态时，如果客户端发送的不是EXEC/DISCARD/WATCH/MULTI四个命令其中的一个，那么服务器不会立即执行这个命令，而是将这个命令放入一个事务队列（FIFO）里，然后向客户端返回QUEUED回复；
3. 当处于事务状态的客户端向服务器发送EXEC命令时，这个EXEC命令会被服务器立刻执行，服务器会遍历这个客户端的事务队列，执行队列中保存的所有命令，最后将执行命令所得的结果全部返回给客户端。

乐观锁

WATCH命令是Redis保证事务的乐观锁（optimistic locking）,在EXEC命令执行之前，监视人意数量的数据库键，并在EXEC执行之后，检查被监视的键是否被修改。如果有一个键被修改，服务器会拒绝执行事务，确保事务的安全性。

ACID性质

事务在执行时，会提供专门的属性保证，包括原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability），也就是 ACID 属性。这些属性既包括了对事务执行结果的要求，也有对数据库在事务执行前后的数据状态变化的要求。针对这四个性质，Redis做了如下内容：

原子性

对于Redis的事务功能来说，事务队列中的命令要么就全部执行，要么就一个都不执行，因此，Redis的事务时具有原子性的。Redis事务和关系型数据库事务的最大区别在于，Redis不支持事务回滚机制（作者觉得不符合Redis的定位），即使事务队列中某个命令执行期间出现了错误，整个事务也会继续执行下去，命令错误有三种情况：

1. 命令入队时报错，Redis会放弃事务执行，保证原子性；
2. 命令入队时没报错，实际执行时报错，Redis不保证原子性；
3. XEC 命令执行时实例故障，如果开启了 AOF 日志，Redis可以保证原子性，去除未完成事务。

一致性

事务具有一致性是指：如果数据库在执行事务之前是一致的，那么在事务执行之后，无论事务是否成功，数据库应该也是一致的。事务的一致性收到错误命令和实例故障的影响：

1. 命令入队时报错，Redis会放弃事务执行，数据库是一致的；
2. 命令入队时没报错，实际执行时报错，有错误的命令不会执行，正确的命令正常执行，数据库也是一致的；
3. EXEC 命令执行时实例故障，无论开启了AOF还是RDB，数据库都可以保证一致。

隔离性

事务的隔离性是指，在多事务并发执行时，各个事务之间不会互相影响，并且在并行或串行执行事务产生的结果完全相同。由于Redis的乐观锁机制，保证了并行状态下的事务执行隔离性，如果并发操作在EXEC命令之后被服务端执行，那么久相当于单线程操作，也是保证隔离性的。

持久性

事务的持久性指的是在事务执行完毕时，执行这个事务所得到的结果已经被保存在永久性存储介质里，执行事务的结果不会丢失。但对于Redis来说，无论是否开启RDB或者AOF的情况下，都会存在数据丢失的情况，所以无法保证事务的持久性。