作者 | Video++極鏈科后端Team劉聰

整理 | 包包

所謂事務(Transaction) ，是指作為單個邏輯工作單元執行的一系列操作。事務必須滿足ACID原則(原子性、一致性、隔離性和持久性)。簡單來說事務其實就是打包一組操作（或者命令）作為一個整體，在事務處理時將順序執行這些操作，并返回結果，如果其中任何一個環節出錯，所有的操作將被回滾。

在Redis中實現事務主要依靠以下幾個命令來實現：

Redis事務從開始到結束通常會通過三個階段:

1.事務開始

2.命令入隊

3.事務執行

以下是一個最簡單的Redis事務流程：

第一步跟其他的關系型數據庫類似，也是需要開啟一個事務，在Redis中的命令如下：

Redis中使用MULTI命令標記事務的開始，可以理解為在傳統關系型數據庫中的BEGIN TRANCATION語句，Redis將執行該命令的客戶端從非事務狀態切換成事務狀態，這一切換是通過在客戶端狀態的flags屬性中打開REDIS_MULTI標識完成, 我們看下Redis中對應部分的源碼實現：

在打開事務標識的客戶端里，這些命令都會被暫存到一個命令隊列里，不會因為用戶會的輸入而立即執行。

第二步就是執行事務內路基，即真正的業務邏輯：

最后一個階段是提交事務(或者回滾事務)：

這兩個命令可被視為等同于關系型數據庫中的COMMIT/ROLLBACK語句。

這里需要注意的是，在客戶端打開了事務標識后，只有命令：EXEC，DISCARD，WATCH，MULTI命令會被立即執行，其它命令服務器不會立即執行，而是將這些命令放入到一個事務隊列里面，然后向客戶端返回一個QUEUED回復 ；Redis客戶端有自己的事務狀態，這個狀態保存在客戶端狀態mstate屬性中，mstate的結構體類型是multiState，我們看下multiState的定義：

我們再看下結構體類型multiCmd的結構：

事務隊列以先進先出的保存方法，較先入隊的命令會被放到數組的前面，而較后入隊的命令則會被放到數組的后面。

當開啟事務標識的客戶端發送EXEC命令的時候，服務器就會執行，客戶端對應的事務隊列里的命令，我們來看下EXEC 的實現細節：

最后我們再回顧一下事務本身的特性， 在傳統關系型數據庫中的事務必須依靠ACID來保證事務的可靠性和安全性，在Redis中事務總是具有一致性(Consistency)和隔離性(Isolation)，并且當Redis運行在某種特定的持久化模式下，事務也具有耐久性(Durability)； 但是并不總是能夠保證原子性(Atomicity)，在正常狀態下一個事務的所有命令是能按照原子性的原則執行的，但是執行的中途遇到錯誤，不會回滾，而是繼續執行后續命令, 如下：

如果在set k2 v2處失敗，set k1已成功不會回滾，set k3還會繼續執行；Redis的事務和傳統的關系型數據庫事務的最大區別在于，Redis不支持事務的回滾機制，即使事務隊列中的某個命令在執行期間出現錯誤，整個事務也會繼續執行下去，直到將事務隊列中的所有命令都執行完畢為止，我們看下面的例子：

Redis的作者在事務功能的文檔中解釋說，不支持事務回滾是因為這種復雜的功能和Redis追求的簡單高效的設計主旨不符合，并且他認為，Redis事務的執行時，錯誤通常都是編程錯誤造成的，這種錯誤通常只會出現在開發環境中，而很少會在實際的生產環境中出現，所以他認為沒有必要為Redis開發事務回滾功能。所以我們在討論Redis事務回滾的時候，一定要區分命令發生錯誤的時候。