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redis夺命连环问9--请你谈谈对Redis事务的理解

佃成成成成 2022-02-05 阅读 81
redis

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请你谈谈对Redis事务的理解

先扯事务是啥-What

是对数据进行读写的一系列操作,要么都成功要么都不成功。
满足以下要求:
原子性。原子性的要求很明确,就是一个事务中的多个操作必须都完成,或者都不完成。
一致性。就是指数据库中的数据在事务执行前后是一致的。
隔离性。它要求数据库在执行一个事务时,其它操作无法存取到正在执行事务访问的数据。
持久性。数据库执行事务后,数据的修改要被持久化保存下来。当数据库重启后,数据的值需要是被修改后的值。

再谈Redis 是如何实现事务-How

第一步,客户端要使用MULTI命令显式地表示一个事务的开启。
第二步,客户端把事务中本身要执行的具体操作(例如增删改数据)发送给服务器端。发送到了服务器端,Redis 实例只是把这些命令暂存到一个命令队列中,并不会立即执行。
第三步,客户端用Redis 提供的 EXEC 命令执行事务提交。当服务器端收到 EXEC 命令后,才会实际执行命令队列中的所有命令。

再谈对于事务的需求来说实现得咋样呢

原子性

  • 命令入队时就报错,会放弃事务执行,保证原子性;
  • 命令入队时没报错,实际执行时报错,不保证原子性;
  • EXEC 命令执行时实例故障,如果开启了 AOF 日志,可以保证原子性。

第一种情况是,在执行 EXEC 命令前,客户端发送的操作命令本身就有错误,在命令入队时就被 Redis 实例判断出来了。提交时Redis会拒绝执行。能保证。

第二种情况。事务操作入队时,命令有问题,但 Redis 实例没有检查出错误。但是,在执行完 EXEC 命令以后,Redis 实际执行这些事务操作时,就会报错。但还是会把正确的命令执行完。原子性就无法得到保证了。
(Redis 中并没有提供回滚机制。)

第三种情况:在执行事务的 EXEC 命令时,Redis 实例发生了故障,导致事务执行失败。如果开启了 AOF 日志,那么只会有部分的事务操作被记录到 AOF 日志中。使用 redis-check-aof 工具检查 AOF 日志文件,把未完成的事务操作从 AOF 文件中去除,从而保证了原子性。没开AOF就不保证。

一致性
情况一:命令入队时就报错,不执行,保证。
情况二:命令入队时没报错,实际执行时报错,正确执行,错误不执行,保证。
情况三:EXEC 命令执行时实例发生故障,没开RDB和AOF数据为空保证,只开RDB不会在事务时执行快照保证,只开AOF是可以删的保证。

隔离性
两种情况:

  • 并发操作在 EXEC 命令前执行,此时,隔离性的保证要使用 WATCH 机制来实现,否则隔离性无法保证;

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。然后,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。

  • 并发操作在 EXEC 命令后执行,此时,隔离性可以保证。

因为 Redis 是用单线程执行命令,而且,EXEC 命令执行后,Redis 会保证先把命令队列中的所有命令执行完。所以,在这种情况下,并发操作不会破坏事务的隔离性

持久性
就得扯aof和rdb了

如果 Redis 没有使用 RDB 或 AOF,那么事务的持久化属性肯定得不到保证。
如果 Redis 使用了 RDB 模式,那么,在一个事务执行后,而下一次的 RDB 快照还未执行前,如果发生了实例宕机,这种情况下,事务修改的数据也是不能保证持久化的。
如果 Redis 采用了 AOF 模式,因为 AOF 模式的三种配置选项 no、everysec 和 always 都会存在数据丢失的情况,所以,事务的持久性属性也还是得不到保证。

Redis 通过 MULTI、EXEC、DISCARD 和 WATCH 四个命令来支持事务机制
在这里插入图片描述
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,只有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。

建议:严格按照 Redis 的命令规范进行程序开发,并且通过 code review 确保命令的正确性。

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