基本應用
在Redis的事務里面,采用的是樂觀鎖,主要是為了提高性能,減少客戶端的等待。由幾個命令構成:WATCH, UNWATCH, MULTI, EXEC, DISCARD。
通過WATCH,可以實現(xiàn)CAS操作。使用WATCH監(jiān)聽一些鍵,然后去檢查鍵的值,然后根據(jù)鍵的值來決定是否還需要進行MULTI,如果鍵的值被改了,則重新。(因為有可能在執(zhí)行WATCH前,鍵的值被改了,所以需要先WATCH,然后再作判斷)。在執(zhí)行MULTI命令后,如果中途WATCH的鍵的值被修改了,后續(xù)再執(zhí)行EXEC時,整個事務都會被終止。
CAS使用示例:
假設存在一個String類型的狀態(tài)值,state,需要對其進行CAS操作:
WATCH state value = GET state; if value == 1 UNWATCH state Return false; MULTI SET state 1 result = EXEC if result == success return true; return false;
原理
Redis事務實現(xiàn)原理
通過上述的基本應用可以知道,Redis是通過WATCH命令,來保證當前事務的數(shù)據(jù)是否被修改過,如果被修改了,則整個事務會中止,不再執(zhí)行。那么,Redis在實現(xiàn)的時候,會保存對應的watch key,然后中途如果該Key被修改了,則會將對應的所有客戶端的標志位都置為CLIENT_DIRTY_CAS,表示數(shù)據(jù)被修改,后續(xù)執(zhí)行EXEC的時候則會被中斷,從而實現(xiàn)事務。而UNWATCH命令則是從保存的watch_keys里面移除。MULTI命令僅僅將客戶端的標志位flags置為CLIENT_MULTI,表示處于MULTI狀態(tài),該狀態(tài)下,后續(xù)的命令(除了MULTI/WATCH/DISCARD/EXEC)外,其它命令都會被保存到一個列表里面,直到EXEC或者DISCARD命令執(zhí)行。如果中途出現(xiàn)了語法錯誤之類的命令,則會將flags置為CLIENT_DIRTY_EXEC。后續(xù)執(zhí)行EXEC時,如果flags存在CLIENT_DIRTY_CAS或者CLIENT_DIRTY_EXEC,則整個事務會被中止,不執(zhí)行任何命令。
ACID分析
針對Redis的事務實現(xiàn),對于ACID,個人認為,對于Atomicity和Durability以及Consistency,Redis是不滿足的。為什么會對ACID進行分析呢,一部分原因是為了作對比學習,另一部分是因為《Redis設計與實現(xiàn)》19章事務ACID性質里面提到了一些觀點,個人不太認同,所以進行了一些對比。
Atomicity
指的是要么不執(zhí)行,要么全部執(zhí)行。當其中一部分執(zhí)行了,但是另外一部分沒有執(zhí)行,那么作為整個事務,是全部要回滾,都不執(zhí)行的,而Redis在執(zhí)行過程中,如果出現(xiàn)操作和類型不一致,則會導致一部分執(zhí)行,而一部分錯誤的情況,即不滿足原子性。當然,除去部分失誤外,還是能夠保證原子性的,但是這并不是嚴格的原子性要求。Durability
持久性,事務提交后,無論出現(xiàn)任何情況,包括系統(tǒng)斷電之類的,重啟后都是可以恢復的。對于Redis來說,即使開啟了AOF以及設置為always,也存在命令執(zhí)行一部分后,系統(tǒng)宕機而導致數(shù)據(jù)不一致的情況,不能恢復。一般都是通過write-ahead-logging來實現(xiàn)的,即事先寫日志,而Redis是邊執(zhí)行邊寫日志。Consistency