Un article vous aidera à bien comprendre les affaires de Redis

Cet article vous apporte des connaissances pertinentes sur Redis, qui présente principalement le contenu pertinent sur les transactions. Il s'agit essentiellement d'un ensemble de commandes prenant en charge l'exécution de plusieurs commandes à la fois pendant le processus d'exécution de la transaction. dans la file d'attente de manière séquentielle ; jetons-y un coup d'œil, j'espère que cela sera utile à tout le monde.

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Introduction aux transactions Redis

Redis ne fournit que des fonctions de transaction simples. Son essence est un ensemble de commandes. Une transaction prend en charge l'exécution de plusieurs commandes à la fois. Lors de l'exécution d'une transaction, les commandes dans la file d'attente seront exécutées séquentiellement. Les demandes de commandes soumises par d'autres clients ne seront pas insérées dans l'exécution. séquence de commandes de cette transaction. Le processus d'exécution des commandes est exécuté séquentiellement, mais l'atomicité n'est pas garantie. Il ne peut pas avoir de niveaux d'isolement comme MySQL et peut restaurer les données et autres opérations avancées après qu'un problème survient. Ceci sera analysé en détail plus tard.

Instructions de base sur les transactions de Redis

Redis fournit les instructions de base suivantes liées aux transactions.

MULTI ouvre une transaction, Redis ajoutera les commandes suivantes à la file d'attente sans les exécuter réellement jusqu'à l'utilisation ultérieure de EXEC pour exécuter ces commandes de manière atomique et séquentielle EXEC Exécuter toutes les commandes du bloc de transactionDISCARDAnnuler la transaction et renoncer à l'exécution de toutes les commandes du bloc de transactionWATCHSurveiller une ou plusieurs clés, si la transaction est Avant l'exécution, si ces clés sont modifiées par d'autres commandes, la transaction sera terminée et aucune commande de la transaction ne sera exécutée. UNWATCH annule la surveillance de toutes les clés par WATCH commande. <code>MULTI开启事务，Redis 会将后续命令加到队列中，而不真正执行它们，直到后续使用EXEC来原子化的顺序执行这些命令 EXEC执行所有事务块内的命令 DISCARD取消事务，放弃执行事务块内所有的命令 WATCH监视一个或多个 key，若事务在执行前，这些 key 被其他命令修改，则事务被终端，不会执行事务中的任何命令 UNWATCH取消 WATCH命令对所有 keys 的监视

一般情况下，一个简单的 Redis 事务主要分为如下几个部分：

执行命令MULTI开启一个事务。 开启事务之后，执行命令的多个命令会依次被放入一个队列，放入成功则会返回QUEUED消息。 执行命令EXEC提交事务，Redis 会依次执行队列中的命令，并依次返回所有命令的结果。（若想放弃提交事务，则执行DISCARD）。

下图简单介绍了下 Redis 事务执行的过程：

实例分析

下面我们来通过一些实际具体例子，来体会下 Redis 中的事务。前面我们也说到 Redis 的事务不是正真的事务，是无法完全满足标准事务的ACID

Situation générale Ci-dessous, une simple transaction Redis est principalement divisée en les parties suivantes :

Exécutez la commande MULTI pour démarrer une transaction. Une fois la transaction démarrée, plusieurs commandes pour exécuter la commande seront placées dans une file d'attente dans l'ordre. Si le placement réussit, un message QUEUED sera renvoyé. Exécutez la commande EXEC pour soumettre la transaction. Redis exécutera les commandes dans la file d'attente dans l'ordre et renverra les résultats de toutes les commandes dans l'ordre. (Si vous souhaitez renoncer à valider la transaction, exécutez DISCARD).

La figure suivante présente brièvement le processus d'exécution des transactions Redis :

Exemple d'analyse

Expérimentons les transactions dans Redis à travers quelques exemples pratiques. Nous avons également mentionné plus tôt que les transactions Redis ne sont pas des transactions réelles et ne peuvent pas répondre pleinement aux caractéristiques ACID des transactions standard. À travers l'exemple suivant, examinons quels sont les problèmes liés à la transaction « version en faillite » de Redis.

[A] Après avoir exécuté la soumission normalement

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET a 1
QUEUED
127.0.0.1:6379> SET b 2
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) OK
2) OK
127.0.0.1:6379> GET a
"1"
127.0.0.1:6379> GET b
"2"

Après l'ouverture de la transaction, les commandes soumises seront ajoutées à la file d'attente (QUEUED). Après avoir exécuté EXEC, les commandes seront exécutées étape par étape et les résultats seront renvoyés. Cela ressemble-t-il aux opérations de transaction que nous utilisons habituellement dans MySQL, telles que démarrer une transaction et valider ?

[B] Annulez la transaction normalement

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET a 1
QUEUED
127.0.0.1:6379> SET b 2
QUEUED
127.0.0.1:6379> DISCARD
OK
127.0.0.1:6379> 
127.0.0.1:6379> GET a
(nil)
127.0.0.1:6379> GET b
(nil)

Après avoir ouvert la transaction, si vous ne souhaitez pas continuer la transaction, utilisez DISCARD pour annuler. La commande précédemment soumise ne sera pas réellement exécutée et la valeur de la clé associée restera inchangée. . Cela ressemble également aux transactions MySQL, similaires au démarrage de la transaction et à la restauration.

[C]WATCH monitoring key

-- 线程 1 中执行
127.0.0.1:6379> del a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get a
(nil)
127.0.0.1:6379> SET a 0
OK
127.0.0.1:6379> WATCH a
OK
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET a 1
QUEUED
----------------------------------------- 线程 2 中执行
----------------------------------------- 127.0.0.1:6379> SET a 2
----------------------------------------- OK
127.0.0.1:6379> EXEC
(nil)
127.0.0.1:6379> GET a
"2"

REGARDEZ la valeur de a avant de commencer la transaction, puis démarrez la transaction. La valeur de a est définie dans un autre thread (SET a 2), puis EXEC est exécuté pour exécuter la transaction. Le résultat est nul, ce qui signifie que la transaction n'a pas été exécutée. Parce que la valeur de a a changé après WATCH, la transaction a été annulée.

🎜Il convient de noter que cela n'a rien à voir avec l'heure à laquelle la transaction est démarrée, ni avec l'ordre dans lequel MULTI et un autre thread définissent la valeur de a. Tant que cela change après WATCH. Que la transaction ait été démarrée ou non, elle sera annulée lors de l'exécution de la transaction (EXEC). 🎜Dans des circonstances normales, lors de l'exécution des commandes EXEC et DISCARD, UNWATCH sera exécuté par défaut. 🎜🎜[D] Erreur de syntaxe🎜

127.0.0.1:6379> SET a 1
OK
127.0.0.1:6379> SET b 2
OK
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET a 11
QUEUED
127.0.0.1:6379> SETS b 22
(error) ERR unknown command 'SETS'
127.0.0.1:6379> EXEC
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
127.0.0.1:6379> GET a
"1"
127.0.0.1:6379> GET b
"2"

🎜Lorsque Redis démarre une transaction, s'il y a une erreur de syntaxe dans la commande ajoutée, la soumission de la transaction échouera. Dans ce cas, aucune des commandes de la file d'attente des transactions ne sera exécutée. Comme dans l'exemple ci-dessus, les valeurs de a et b sont toutes deux des valeurs d'origine. 🎜Ce type d'erreurs qui se produisent avant EXEC, telles que les erreurs de nom de commande, les erreurs de paramètres de commande, etc., seront détectées avant l'exécution d'EXEC. Par conséquent, lorsque ces erreurs se produisent, la transaction sera annulée et toutes les commandes de la transaction le seront. ne pas être exécuté. (Est-ce que cette situation ressemble un peu à un rollback) 🎜🎜[E] Erreur d'exécution🎜

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET a 1
QUEUED
127.0.0.1:6379> SET b hello
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCR b
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) OK
2) OK
3) (error) ERR value is not an integer or out of range
127.0.0.1:6379> GET a
"1"
127.0.0.1:6379> GET b
"hello"

当 Redis 开启一个事务后，添加的命令没有出现前面说的语法错误，但是在运行时检测到了类型错误，导致事务最提交失败（说未完全成功可能更准确点）。此时事务并不会回滚，而是跳过错误命令继续执行。
如上面的例子，未报错的命令值已经修改，a 被设置成了 1，b 被设置为了 hello，但是报错的值未被修改，即 INCR b 类型错误，并未执行，b 的值也没有被再更新。

Redis 事务与 ACID

通过上面的例子，我们已经知道 Redis 的事务和我们通常接触的 MySQL 等关系数据库的事务还有有一定差异的。它不保证原子性。同时 Redis 事务也没有事务隔离级别的概念。下面我们来具体看下 Redis 在 ACID 四个特性中，那些是满足的，那些是不满足的。
事务执行可以分为命令入队（EXEC 执行前）和命令实际执行（EXEC 执行之后）两个阶段。下面我们在分析的时候，很多时候都会分这两种情况来分析。

原子性（A）

上面的实例分析中，[A]，[B]，[C]三种正常的情况，我们可以很明显的看出，是保证了原子性的。
但是一些异常情况下，是不满足原子性的。

如 [D] 所示的情况，客户端发送的命令有语法错误，在命令入队列时 Redis 就判断出来了。等到执行 EXEC 命令时，Redis 就会拒绝执行所有提交的命令，返回事务失败的结果。此种情况下，事务中的所有命令都不会被执行了，是保证了原子性的。 如 [E] 所示的情况，事务操作入队时，命令和操作类型不匹配，此时 Redis 没有检查出错误（这类错误是运行时错误）。等到执行 EXEC 命令后，Redis 实际执行这些命令操作时，就会报错。需要注意的是，虽然 Redis 会对错误的命令报错不执行，但是其余正确的命令会依次执行完。此种情况下，是无法保证原子性的。 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。此时，如果开启了 AOF 日志，那么只会有部分事务操作被记录到 AOF 日志中。使用redis-check-aof工具检测 AOF 日志文件，可以把未完成的事务操作从 AOF 文件中去除。这样一来，使用 AOF 文件恢复实例后，事务操作不会被再执行，从而保证了原子性。若使用的 RDB 模式，最新的 RDB 快照是在 EXEC 执行之前生成的，使用快照恢复之后，事务中的命令也都没有执行，从而保证了原子性。若 Redis 没有开启持久化，则重启后内存中的数据全部丢失，也就谈不上原子性了。 一致性（C）

一致性指的是事务执行前后，数据符合数据库的定义和要求。这点在 Redis 事务中是满足的，不论是发生语法错误还是运行时错误，错误的命令均不会被执行。

EXEC 执行之前，入队报错（实例分析中的语法错误）

事务会放弃执行，故可以保证一致性。

EXEC 执行之后，实际执行时报错（实例分析中的运行时错误）

错误的命令不会被执行，正确的命令被执行，一致性可以保证。

EXEC 执行时，实例宕机

若 Redis 没有开启持久化，实例宕机重启后，数据都没有了，数据是一致的。
若配置了 RDB 方式，RDB 快照不会在事务执行时执行。所以，若事务执行到一半，实例发生了故障，此时上一次 RDB 快照中不会包含事务所做的修改，而下一次 RDB 快照还没有执行，实例重启后，事务修改的数据会丢失，数据是一致的。若事务已经完成，但新一次的 RDB 快照还没有生成，那事务修改的数据也会丢失，数据也是一致的。
若配置了 AOF 方式。当事务操作还没被记录到 AOF 日志时，实例就发生故障了，使用 AOF 日志恢复后数据是一致的。若事务中的只有部分操作被记录到 AOF 日志，可以使用 redis-check-aof清除事务中已经完成的操作，数据库恢复后数据也是一致的。

隔离性（I） 并发操作在 EXEC 执行前，隔离性需要通过 WATCH 机制来保证 并发操作在 EXEC 命令之后，隔离性可以保证

情况 a 可以参考前面的实例分析 WATCH 命令的使用。
情况 b，由于 Redis 是单线程执行命令，EXEC 命令执行后，Redis 会保证先把事务队列中的所有命令执行完之后再执行之后的命令。

持久性（D）

Si Redis n'active pas la persistance, toutes les données seront stockées en mémoire. Une fois redémarrées, les données seront perdues, la durabilité de la transaction à ce moment ne peut donc pas être garantie.
Si la persistance est activée dans Redis, les données peuvent toujours être perdues lorsque l'instance plante et est redémarrée, la durabilité ne peut donc pas être entièrement garantie.
Par conséquent, nous pouvons dire que les transactions Redis ne peuvent pas nécessairement garantir la durabilité, et ce n'est que dans des cas particuliers que la durabilité peut être garantie.

Concernant les raisons pour lesquelles Redis perd toujours des données après avoir activé la persistance, l'auteur compilera un article séparé sur la persistance Redis et le maître-esclave pour le présenter. Voici une brève introduction.
Si le mode RDB est configuré, après l'exécution d'une transaction mais avant l'exécution du prochain instantané RDB, l'instance Redis plante et les données seront perdues.
Si le mode AOF est configuré et les trois options de configuration de l'AOF. le mode est non, toutes les secondes, toujours peut également entraîner une perte de données.

Pour résumer, la transaction Redis prend en charge ACID :

a un certain degré d'atomicité, mais ne prend pas en charge la restauration. Elle répond à la cohérence et à l'isolation et ne peut pas garantir la durabilité. Pourquoi la transaction Redis ne prend-elle pas en charge la restauration

Regardez le site officiel. Description :

Qu'en est-il des restaurations ?
Redis ne prend pas en charge les restaurations de transactions, car la prise en charge des restaurations aurait un impact significatif sur la simplicité et les performances de Redis.

La plupart des situations nécessitant une restauration de transactions sont causées par des erreurs de programme. cette situation se produit généralement dans l'environnement de développement et cette erreur ne devrait pas se produire dans l'environnement de production.
Pour les erreurs logiques, par exemple, il faut ajouter 1, mais le résultat est écrit en ajoutant 2, cette situation ne peut pas être résolue en retournant en arrière.
Redis recherche la simplicité et l'efficacité, mais la mise en œuvre des transactions traditionnelles est relativement complexe, ce qui est contraire à l'idée de conception de Redis. Quand on apprécie la rapidité de Redis, on ne peut pas lui demander plus.

Apprentissage recommandé : Tutoriel vidéo Redis

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