Redis事務通過MULTI、EXEC、WATCH等命令來實現(xiàn)。事務提供一種將多個命令請求打包，然后一次性、按順序地執(zhí)行多個命令的機制，并且在事務執(zhí)行期間，服務器不會執(zhí)行其他客戶端的命令請求。
事務的實現(xiàn)
事務的三個階段：
事務開始
MULTI命令會將客戶端的flags屬性打開REDIS_MULTI標識，意味著事務開始。命令入隊
當客戶端處于事務狀態(tài)時，服務器根據(jù)不同的命令會有不同的表現(xiàn)：
- 若是EXEC、DISCARD、WATCH、MULTI命令，則服務器立即執(zhí)行命令；
-
否則，命令放入一個事務隊列中。
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每個Redis客戶端都有自己的事務狀態(tài)，保存在mstate屬性中，mstate中包含一個事務隊列，事務隊列是一個multiCmd數(shù)組，數(shù)組中每個元素保存了一個已入隊命令的相關(guān)信息：
typedef struct redisClient {
... ...
multiState mstate; // 事務狀態(tài)
... ...
} redisClient;
typedef struct multiState {
multiCmd *commands; // 事務隊列，F(xiàn)IFO順序
int count; // 已入隊命令計數(shù)
} multiState;
typedef struct multiCmd {
robj **argv; // 參數(shù)
int argc; // 參數(shù)數(shù)量
struct redisCommand *cmd; // 命令指針
} multiCmd;
- 事務執(zhí)行
當一個處于事務狀態(tài)的客戶端向服務器發(fā)送EXEC命令時，服務器會遍歷這個客戶端的事務隊列，執(zhí)行隊列中保存的所有命令，最后將執(zhí)行命令所得到的結(jié)果全部返回給客戶端。
WATCH命令的實現(xiàn)
WATCH命令是一個樂觀鎖，在EXEC命令執(zhí)行之前監(jiān)視任意數(shù)量的數(shù)據(jù)庫鍵，并在EXEC執(zhí)行時，檢查被監(jiān)視的鍵是否有被修改過了（被另一個客戶端修改了），如果是的話服務器將拒絕執(zhí)行事務，并向客戶端返回表示事務執(zhí)行失敗的空回復。
每個Redis數(shù)據(jù)庫都保存著一個watch_keys字典，鍵是被WATCH命令監(jiān)視的數(shù)據(jù)鍵，值是一個鏈表，鏈表記錄了所有監(jiān)視對應鍵的客戶端：
typedef struct redisDb {
... ...
dict *watch_keys; // 正被WATCH監(jiān)視的鍵
... ...
} redisDb;
所有對數(shù)據(jù)庫進行修改的命令，包括SET、LPUSH、SADD、ZREM、DEL、FLUSHDB等，在執(zhí)行之后都會對watch_keys進行檢查，查看是否有客戶端正在監(jiān)視剛剛被修改的數(shù)據(jù)庫鍵，若有則將被修改鍵的客戶端的REDIS_DIRTY_CAS標識打開，表示蓋客戶端的事務安全性已經(jīng)被破壞。
當服務器接收到客戶端發(fā)來的EXEC命令，服務器根據(jù)這個客戶端是否打開了REDIS_DIRTY_CAS標識來決定是否執(zhí)行事務：
事務的ACID性質(zhì)
事務的ACID性質(zhì)：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）和耐久性（Durability）。
- 原子性
事務的原子性是指數(shù)據(jù)庫將事務中的多個操作當作一個整體來執(zhí)行，服務器要么就執(zhí)行所有的操作，要么一個操作也不執(zhí)行。
Redis不支持事務回滾機制，即使事務隊列中某個命令在執(zhí)行期間出現(xiàn)錯誤，整個事務也會繼續(xù)執(zhí)行下去，直到將事務隊列的所有命令都執(zhí)行完畢為止。 - 一致性
事務的一致性是指如果事務執(zhí)行之前是一致的，那么事務執(zhí)行之后，無論事務是否執(zhí)行成功，數(shù)據(jù)庫也應該是一致的。一致指的是數(shù)據(jù)符合數(shù)據(jù)庫本身的定義和要求，沒有包含非法或者無效的錯誤數(shù)據(jù)。
Redis通過錯誤檢測和簡單的設(shè)計來保證事務的一致性：- 入隊錯誤
如果一個事務在入隊命令的過程中，出現(xiàn)了命令不存在火災命令格式錯誤等情況，那么Redis將拒絕執(zhí)行這個事務。 - 執(zhí)行錯誤
事務執(zhí)行過程中還可能出現(xiàn)錯誤，這些錯誤無法在入隊時發(fā)現(xiàn)，只會在執(zhí)行時觸發(fā)；即使在事務執(zhí)行過程中發(fā)生了錯誤，服務器也不會中斷事務的執(zhí)行，它會繼續(xù)執(zhí)行事務中余下的其他命令，并且已執(zhí)行的命令不會被出錯的命令影響。 - 服務器停機
若Redis服務器在執(zhí)行事務時停機，那么根據(jù)使用的持久化模式，可能有以下情況：- 若服務器運行在無持久化的內(nèi)存模式下，那么重啟后數(shù)據(jù)庫將是空白的，因此數(shù)據(jù)總是一致的；
- 若服務器運行在RDB模式下，那么事務在中途停機不會導致不一致性，因為服務器可以根據(jù)現(xiàn)有的RDB文件來恢復數(shù)據(jù)，從而將數(shù)據(jù)庫還原到一個一致狀態(tài)。如果找不到RDB文件，那么重啟后數(shù)據(jù)庫將是空白的，也是一致的；
- 若服務器運行在AOF模式下，那么事務在中途停機不會導致不一致性，因為服務器可以根據(jù)現(xiàn)有的AOF文件來恢復數(shù)據(jù)，從而將數(shù)據(jù)庫還原到一個一致狀態(tài)。如果找不到AOF文件，那么重啟后數(shù)據(jù)庫將是空白的，也是一致的。
- 入隊錯誤
- 隔離性
事務的隔離性指的是即使數(shù)據(jù)庫中多個事務并發(fā)地執(zhí)行，各個事務之間也不會相互影響，并且在并發(fā)狀態(tài)下執(zhí)行的事務和串行執(zhí)行的事務產(chǎn)生的結(jié)果相同。 - 耐久性
事務的耐久性是指當一個事務執(zhí)行完畢，執(zhí)行這個事務所得的結(jié)果已被保存到永久性存儲介質(zhì)中，即使服務器在事務執(zhí)行完畢后停機，事務所得結(jié)果也不會丟失。
因為Redis事務使用隊列包裹一組Redis命令，并沒有提供持久化功能，所以Redis事務的耐久性由Redis所使用的持久化模式?jīng)Q定：- 當服務器在無持久化的內(nèi)存模式下運行，事務不具有耐久性：一旦服務器停機，所有數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)都將丟失；
- 當服務器運行在RDB模式，服務器只會在特定的保存條件被滿足時才會執(zhí)行BGSAVE命令保存數(shù)據(jù)，并且BGSAVE不能保證事務數(shù)據(jù)被第一時間保存到硬盤中，因此不具有耐久性；
- 當服務器運行在AOF模式，并且appendfsync選項的值為always時，程序總會在執(zhí)行命令之后調(diào)用同步函數(shù)，并將數(shù)據(jù)真正保存到硬盤里，具有耐久性；
- 當服務器運行在AOF模式，并且appendfsync選項的值為everysec時，程序每秒會同步一次數(shù)據(jù)，若是停機剛好發(fā)送在等待同步的1s內(nèi)，則會造成數(shù)據(jù)丟失，不具有耐久性；
- 當服務器運行在AOF模式，并且appendfsync選項的值為no時，程序交由操作系統(tǒng)來決定何時將數(shù)據(jù)同步到硬盤中，數(shù)據(jù)可能在等待同步的過程中丟失，不具有耐久性；
