Redis事务详述

桃扇骨 2022-09-11 00:09 232阅读 0赞

##  ##

**本文已收录于专栏**

[❤️《Redis之大厂必备技能包》❤️][Redis]

**上千人点赞收藏，全套Redis学习资料，大厂必备技能！**

--------------------

**目录**

1、简介

2、指令介绍

2.1 简介

2.2 MULTI（开启事务）

2.3 EXEC（执行事务）

2.4 DISCARD（取消事务）

2.5 WATCH（监视）

2.6 UNWATCH

3、Jedis 使用事务

--------------------

## 1、简介 ##

Redis类似大多数成熟的数据库系统一样，提供了事务机制。Redis的事务机制非常简单，它没有严格的事务模型，无法像关系型数据库一样保证操作的原子性。  
Redis事务最大的作用是保证多个指令的串行执行，它可以借助于Redis单线程读写的特性，保证Redis事务中的指令不会被事务外的指令打搅，不**过要注意它不是原子性的**。

**完整事务案例：**

![image.png][]

multi开启一个事务之后，所有指令都不执行，而是缓存到事务队列中，直到服务器接收到exec指令，才开始执行整个事务中的指令。事务全部指令执行完毕后，一次性返回全部的结果。

![事务指令执行.png][.png]

使用Redis事务，一个最需要注意的问题是，指令多，网络开销高；**因此我们一定要结合管道pipeline一起使用，这样可以将多次网络io操作压缩成单次。**

## 2、指令介绍 ##

### 2.1 简介 ###

Redis事务相关的指令有五个，分别是MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH、UNWATCH

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th><strong>指令</strong></th> 
   <th><strong>指令作用</strong></th> 
   <th><strong>返回值</strong></th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>MULTI</strong></td> 
   <td>标记一个事务块的开始</td> 
   <td>总是返回 OK</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>EXEC</strong></td> 
   <td>执行所有事务块内的命令</td> 
   <td>事务块内所有命令的返回值，按命令执行的先后顺序排列。当操作被打断时，返回空值 nil</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>DISCARD</strong></td> 
   <td>取消事务，放弃执行事务块内的所有命令，如果正在使用 WATCH 命令监视某个(或某些) key，那么取消所有监视，等同于执行命令 UNWATCH</td> 
   <td>总是返回 OK</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>WATCH</strong></td> 
   <td>监视一个(或多个) key ，如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动，那么事务将被打断</td> 
   <td>总是返回 OK</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>UNWATCH</strong></td> 
   <td>取消 WATCH 命令对所有 key 的监视。如果在执行WATCH 命令之后， EXEC 命令或 DISCARD 命令先被执行了的话，那么就不需要再执行 UNWATCH 了。因为 EXEC 命令会执行事务，因此 WATCH 命令的效果已经产生了；而 DISCARD 命令在取消事务的同时也会取消所有对 key 的监视，因此这两个命令执行之后，就没有必要执行 UNWATCH 了</td> 
   <td>总是返回 OK</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

###  ###

### 2.2 MULTI（开启事务） ###

MULTI用于标记一个事务的开始，事务块内的多条命令会按照先后顺序被放进一个队列当中，最后由 EXEC 命令原子性(atomic)地执行。MULTI指令总是返回OK。

![image.png][image.png 1]

###  ###

### 2.3 EXEC（执行事务） ###

EXEC用于执行所有事务块内的命令，假如**某个(或某些) key 正处于 WATCH 命令的监视之下，且事务块中有和这个(或这些) key 相关的命令，那么 EXEC 命令只在这个(或这些) key 没有被其他命令所改动的情况下执行并生效，否则该事务被打断(abort)。**

![image.png][image.png 2]

###  ###

### 2.4 DISCARD（取消事务） ###

DISCARD用于取消事务，放弃执行事务块内的所有命令。如果正在使用 WATCH 命令监视某个(或某些) key，那么取消所有监视，等同于执行命令 UNWATCH 。DISCARD指令总是返回OK。

![image.png][image.png 3]

###  ###

### 2.5 WATCH（监视） ###

WATCH用于监视一个(或多个) key ，如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动，那么事务将被打断。这个实现方式也很简单，WATCH是在事务之间发送的指令，Redis服务在接收到指令时，会记录下该key对应的值，当Redis服务接收到EXEC指令，需要执行事务时，Redis服务首先会检查WATCH的key的值，从WATCH之后是否发生改变即可。

![image.png][image.png 4]

注意禁止在MULTI和EXEC之间执行WATCH指令，这会导致Redis服务响应异常

![image.png][image.png 5]

###  ###

### 2.6 UNWATCH ###

UNWATCH用于取消WATCH命令对所有key的监视。如果在执行 WATCH 命令之后， EXEC 命令或 DISCARD 命令先被执行了的话，那么就不需要再执行 UNWATCH 了。因为 EXEC 命令会执行事务，因此 WATCH 命令的效果已经产生了；而 DISCARD 命令在取消事务的同时也会取消所有对 key 的监视，因此这两个命令执行之后，就没有必要执行 UNWATCH 了。

![image.png][image.png 6]

##  ##

## 3、Jedis 使用事务 ##

通过模拟一个简单的余额增加的例子，使用Jedis客户端来使用Redis的事务。

package com.lizba.redis.tx;
    
    import redis.clients.jedis.Jedis;
    import redis.clients.jedis.Transaction;
    
    import java.math.BigDecimal;
    import java.util.List;
    
    /**
     * <p>
     *      Redis事务demo
     * </p>
     *
     * @Author: Liziba
     * @Date: 2021/9/9 23:53
     */
    public class TransactionDemo {
    
        private Jedis client;
    
        public TransactionDemo(Jedis client) {
            this.client = client;
        }
    
        /**
         * 添加余额
         *
         * @param userId    用户id
         * @param amt       添加余额
         * @return
         */
        public BigDecimal addBalance(String userId, BigDecimal amt) {
            String key = this.keyFormat(userId);
            // 初始用户余额为0
            client.setnx(key, "0");
            while (true) {
                client.watch(key);
                BigDecimal balance = new BigDecimal(client.get(key)).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
                BigDecimal amount = balance.add(amt);
                Transaction tx = client.multi();
                tx.set(key, amount.toPlainString());
                List<Object> exec = tx.exec();
                // 返回值不为空则证明Redis事务成功
                if (exec != null) {
                    break;
                }
            }
            return new BigDecimal(client.get(key)).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
        }
    
        /**
         * 获取总金额
         *
         * @param userId 用户id
         * @return
         */
        public BigDecimal getAmount(String userId) {
            String amt = client.get(keyFormat(userId));
            return new BigDecimal(amt);
        }
    
        /**
         * Redis key
         * @param userId 用户id
         * @return
         */
        private String keyFormat(String userId) {
            return String.format("balance:%s",userId);
        }
    
    }

**测试代码：**

package com.lizba.redis.tx;
    
    import redis.clients.jedis.Jedis;
    
    import java.math.BigDecimal;
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
    
    /**
     * <p>
     *      测试Redis事务
     * </p>
     *
     * @Author: Liziba
     * @Date: 2021/9/10 0:03
     */
    public class TestTransactionDemo {
    
        private static CountDownLatch count = new CountDownLatch(100);
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                new Thread(() -> {
                    Jedis client = new Jedis("192.168.211.109", 6379);
                    TransactionDemo demo = new TransactionDemo(client);
                    demo.addBalance("liziba", BigDecimal.TEN);
                    client.close();
                    count.countDown();
                }).start();
            }
    
            count.await();
    
            Jedis client = new Jedis("192.168.211.109", 6379);
            BigDecimal amt = new TransactionDemo(client).getAmount("liziba");
            System.out.println(amt.toPlainString());
        }
    
    }

**测试结果：**  
预期1000，结果1000

![image.png][image.png 7]

[Redis]: https://blog.csdn.net/qq_41125219/category_11179094.html
[image.png]: /images/20220829/7efdd056d0814c1c8c6f430a1da0e241.png
[.png]: /images/20220829/daaadaf7698d48b8903a6754558aafce.png
[image.png 1]: /images/20220829/ddea8c163cfb4f229a87727ca092bb84.png
[image.png 2]: /images/20220829/0ee51627efc941308ec2b398ed66f728.png
[image.png 3]: /images/20220829/d475dde5796942c19d947ad2511f028f.png
[image.png 4]: /images/20220829/90540f48931543b1846e641493342b2c.png
[image.png 5]: /images/20220829/1338223d0e3f402993b571178045d4ae.png
[image.png 6]: /images/20220829/513b0ebcc4a64ec8807b4df25750bf86.png
[image.png 7]: /images/20220829/754cfebd611446979fbf96cdfe53387a.png