Redis设计与实现（四）——事务

Redis也提供事务机制来满足ACID性质。

事务的实现

事务的整个过程会经历三个阶段：

1. 事务开始
   MULTI命令标志着事务的开始。
2. 命令入队
   如果客户端发送的是EXEC DISCARD WATCH MULTI四个命令，那么就会立即执行，其他的命令只会放入事务队列中等待执行。
3. 事务执行
   当服务器接收到了EXEC命令之后，将被服务器立即执行，服务器会遍历这个客户端的事务队列，执行所有保存的命令，最后将所得的结果都返回给客户端。

WATCH命令的实现

WATCH命令是一个乐观锁，它可以在EXEC命令执行之前，监视任意数量的数据库键，检查被监视的键是否至少有一个已经被修改过了，如果是的花，服务器将拒绝执行事务，并向客户端返回事务失败的回复。

WATCH监视机制
Redis通过一个字典数据结构标记每个被监视的键，键对应的值就是监视的客户端序号，如发生数据该表，相应的客户端的标志将会被置位，表示事务的安全性已经被破坏了。在之后的EXEC命令执行之前，就会查询这个字典，确定事务安全。

事务的ACID性质

原子性

对于Redis事务功能，事务队列中的命令要么都执行，要么都不执行，这就体现了其原子性。

不同于传统的关系型数据库，Redis不支持事务回滚机制，如果事务队列的执行中发生了错误，整个事务还是会继续执行。这样设计的原因是，回滚机制太复杂，这种错误一般都是后台程序的问题，也只会出现来开发的环境中，实际的生产环境中很少出现，所以没必要。

一致性

一致性就是指在事务执行前后数据也是保持一致的。
Redis通过错误检测和简单的设计保证事务的一致性。

1. 入队错误
   在事务命令入队的过程中，发现命令有问题，就会不执行这个事务。
2. 执行错误
   在实际执行过程中，发生了错误，服务器不会中断事务的执行。这种错误不会对数据库产生修改，也就不会影响一致性。
3. 服务器停机
   如果在执行事务的过程中停机，那么会服务器所使用的持久化模式，保持数据的一致。

隔离性

Redis采用单线程的方式来执行事务，并且服务器保证事务执行期间不会被中断，事务总是以串行的方式运行，所以是具有隔离性的。

持久性

Redis的RDB和AOF就满足了持久性的要求。