Redis事務

1. 事務的基本流程

Redis 事務通過 MULTI、EXEC、WATCH 等命令實現，底層原理可以分為以下幾個步驟：

(1) MULTI 命令

• 當客戶端發送 MULTI 命令時，Redis 會將客戶端標記為“事務模式”。
• 在事務模式下，客戶端發送的所有命令不會立即執行，而是被放入一個隊列（命令隊列）中。

(2) 命令入隊

• 在 MULTI 和 EXEC 之間，客戶端發送的所有命令都會被追加到事務隊列中。
• 這些命令不會立即執行，而是等待 EXEC 命令的觸發。

(3) EXEC 命令

• 當客戶端發送 EXEC 命令時，Redis 會依次執行事務隊列中的所有命令。
• 執行過程中，所有命令是原子的，不會被其他客戶端的命令打斷。

(4) WATCH 命令

• WATCH 命令用于實現樂觀鎖。
• 當客戶端對一個或多個鍵執行 WATCH 后，如果在 EXEC 執行之前，這些鍵被其他客戶端修改，則當前事務會失敗（返回 nil）

watch我們可以指定監聽一個鍵和多個鍵，然后exec批量執行

WATCH key [key ...]

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2. 事務的原子性

• Redis 事務的原子性是通過單線程模型實現的。
• Redis 是單線程的，所有命令都是順序執行的。在 EXEC 執行時，事務隊列中的命令會連續執行，不會被其他客戶端的命令打斷。

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3. 事務的一致性

• Redis 事務的一致性是通過 WATCH 機制實現的。
• 如果 WATCH 的鍵在事務執行期間被修改，事務會失敗，從而保證數據的一致性。

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4. 事務的局限性

• 不支持回滾：如果事務中的某個命令失敗，其他命令仍然會執行，Redis 不會自動回滾。
• 部分失敗問題：事務中的命令可能會部分成功、部分失敗。
• 性能開銷：WATCH 機制會增加額外的性能開銷。

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Redis 7 對事務的優化

Redis 7 在事務機制上并沒有完全改變底層實現，但引入了一些優化和改進：

1. 性能優化

• Redis 7 對事務的執行流程進行了優化，減少了事務模式下的性能開銷。
• 通過改進命令隊列的處理方式，提高了事務的執行效率。

2. Lua 腳本的增強

• Redis 7 對 Lua 腳本的支持進行了增強，使得 Lua 腳本可以更好地與事務結合使用。
• Lua 腳本在 Redis 7 中的執行效率更高，同時支持更多的 Redis 命令。

3. 更好的錯誤處理

• Redis 7 改進了事務中的錯誤處理機制，使得事務失敗時的錯誤信息更加清晰。
• 如果事務中的某個命令失敗，Redis 7 會返回更詳細的錯誤信息，方便排查問題。

4. 功能增強

• Redis 7 引入了更多的命令和功能，可以與事務結合使用。
• 例如，Redis 7 支持更多的數據類型和操作，使得事務可以處理更復雜的場景。

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Redis 事務的底層實現細節

1. 命令隊列

• 在事務模式下，Redis 會為每個客戶端維護一個命令隊列。
• 所有在 MULTI 和 EXEC 之間發送的命令都會被追加到隊列中。

2. 事務執行

• 當 EXEC 命令被觸發時，Redis 會依次執行命令隊列中的所有命令。
• 執行過程中，Redis 會保證命令的原子性，不會被其他客戶端的命令打斷。

3. WATCH 機制

• WATCH 命令會監視一個或多個鍵。
• 如果在 EXEC 執行之前，這些鍵被其他客戶端修改，則當前事務會失敗。
• WATCH 的實現基于 Redis 的鍵空間通知機制。

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總結

• Redis 事務的底層原理 是基于 MULTI/EXEC/WATCH 機制，通過命令隊列和樂觀鎖實現原子性和一致性。
• Redis 7 在事務機制上進行了性能優化和功能增強，但底層實現并沒有本質變化。
• Redis 事務的局限性 包括不支持回滾、部分失敗問題和性能開銷。
• 如果需要更強大的事務支持，可以結合 Lua 腳本或使用支持 ACID 事務的數據庫。

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Redis+Lua腳本實現手動回滾補償

我們每一步執行失敗，我們就依次撤銷前面的操作

可惜這個并不是真正的acid，我們的mysql執行事務的時候宕機了，它的事務沒有提交所以數據并不會進到mysql里面

而redis是人為控制的，所以我們執行lua腳本的時候宕機了，我們之前事務中執行的操作數據仍然進去了，這個是我們無法解決的

local key1 = KEYS[1]
local key2 = KEYS[2]
local key3 = KEYS[3]
local value = ARGV[1]-- 記錄原始值
local original_value1 = redis.call('GET', key1)
local original_value2 = redis.call('GET', key2)
local original_value3 = redis.call('GET', key3)-- 第一步操作
redis.call('SET', key1, value)-- 第二步操作
if redis.call('EXISTS', key2) == 0 then-- 手動回滾第一步操作redis.call('SET', key1, original_value1)return "Key2 does not exist"
end
redis.call('SET', key2, value)-- 第三步操作
if redis.call('EXISTS', key3) == 0 then-- 手動回滾前兩步操作redis.call('SET', key1, original_value1)redis.call('SET', key2, original_value2)return "Key3 does not exist"
end
redis.call('SET', key3, value)return "Transaction successful"