Redis の事情を徹底的に理解するのに役立つ記事-Redis-php.cn

この記事では、Redis に関する関連知識を提供します。主にトランザクションに関する関連コンテンツを紹介します。本質的にはコマンドのコレクションです。トランザクションは、一度に複数のコマンドの実行をサポートします。トランザクション中に、実行プロセスでは、キュー内のコマンドが順番に実行されます。これを見てみましょう。皆さんのお役に立てれば幸いです。

Redis の事情を徹底的に理解するのに役立つ記事

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Redis トランザクションの概要

Redis単純なトランザクション機能を提供するだけです。その本質はコマンドのセットです。トランザクションは、一度に複数のコマンドの実行をサポートします。トランザクションの実行プロセス中、キュー内のコマンドは順番に実行されます。他のクライアントによって送信されたコマンド要求は、トランザクションのシーケンスに挿入されません。このトランザクションによって実行されるコマンド。コマンドの実行処理はシーケンシャルに実行されますが、原子性は保証されません。 MySQL のような分離レベルはなく、問題が発生した後にデータやその他の高度な操作をロールバックできます。これについては後で詳しく分析します。

Redis の基本的なトランザクション手順

Redis では、トランザクションに関連する次の基本的な手順が提供されます。

MULTI トランザクションが有効になると、Redis は、EXEC を使用してこれらのコマンドがアトミックオーダーで実行されるまで、実際には実行せずに後続のコマンドをキューに追加します。 ##EXECトランザクションブロック内のすべてのコマンドを実行しますDISCARDトランザクションをキャンセルし、トランザクションブロック内のすべてのコマンドの実行を中止しますWATCHトランザクションが無効になっている場合は、1 つ以上のキーを監視します実行中これらのキーが以前に他のコマンドによって変更された場合、トランザクションは終了され、トランザクション内のコマンドは実行されません UNWATCHCancelWATCHコマンドはすべてのキーを監視します

全般この場合、単純な Redis トランザクションは主に次の部分に分かれています。

コマンド

MULTI を実行してトランザクションを開始します。トランザクション開始後、コマンドを実行するための複数のコマンドが順番にキューに入れられ、配置に成功すると QUEUED メッセージが返されます。コマンド EXEC を実行してトランザクションを送信します。Redis はキュー内のコマンドを順番に実行し、すべてのコマンドの結果を順番に返します。 (トランザクションのコミットを中止したい場合は、DISCARD を実行してください)。

次の図は、Redis トランザクションの実行プロセスを簡単に示しています:

サンプル分析

以下でいくつかの実用的な例を見てみましょう。 Redis でのトランザクションを体験してください。また、Redis トランザクションは実際のトランザクションではなく、標準トランザクションの

ACID 特性を完全には満たすことができないことも前述しました。次の例を通して、Redis の「破産バージョン」トランザクションの問題点を見てみましょう。

[A] サブミットの通常実行

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"

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トランザクションオープン後、サブミットされたコマンドはキューに追加されます (QUEUED)。EXEC 実行後、コマンドは段階的に実行されますそして結果が返されます。これは、トランザクションの開始やコミットなど、MySQL で通常使用するトランザクション操作に似ていますか?

[B]トランザクションを正常にキャンセルします

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)

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トランザクションを開いた後、トランザクションを続行したくない場合は、DISCARDを使用してトランザクションをキャンセルしてください。以前にサブミットされたコマンドは実際には実行されません。となり、関連するキーの値は変更されません。これも MySQL トランザクションに似ており、トランザクションの開始とロールバックに似ています。

[C]監視キー

-- 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"

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トランザクションを開く前に a の値を監視し、トランザクションを開きます。別スレッドで a の値を設定し（SET a 2）、EXEC を実行してトランザクションを実行すると、結果は nil（トランザクションが実行されていないことを示す

）になります。 WATCH 後に a の値が変更されたため、トランザクションはキャンセルされました。

これはトランザクションの開始時間とは関係がなく、MULTI と別のスレッドが a の値を設定する順序とも関係がないことに注意してください。 WATCH後に変化する限り。トランザクションが開始されているかどうかに関わらず、トランザクションを実行(EXEC)するとトランザクションはキャンセルされます。

通常の状況では、EXEC および DISCARD コマンドを実行すると、デフォルトで UNWATCH が実行されます。

[D] 構文エラー

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 &#39;SETS&#39;
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"

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Redis がトランザクションを開始するときに、追加されたコマンドに構文エラーがあると、トランザクションの送信は失敗します。この場合、トランザクションキュー内のコマンドはいずれも実行されません。上記の例と同様に、a と b の値は両方とも元の値です。

コマンド名エラー、コマンドパラメータエラーなど、EXEC 実行前に発生するエラーは、EXEC 実行前に検出されるため、これらのエラーが発生するとトランザクションがキャンセルされ、トランザクション内のすべてのコマンドが無効になります。キャンセルされます。実行されません。 (この状況はロールバックに少し似ていますか?)

[E]実行時エラー

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"

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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）

Redis で永続性が有効になっていない場合、すべてのデータはメモリに保存され、再起動するとデータが失われるため、現時点でのトランザクションの耐久性は保証できません。
Redis で永続性が有効になっている場合でも、インスタンスがクラッシュして再起動されたときにデータが失われる可能性があるため、永続性を完全に保証することはできません。
したがって、Redis トランザクションは必ずしも耐久性を保証できるわけではなく、特殊な状況下でのみ耐久性を保証できると言えます。

Redis で永続性を有効にしてもデータが失われる理由については、著者が Redis の永続性とマスター/スレーブに関連する別記事を作成して紹介する予定です。
RDB モードが構成されている場合、トランザクションの実行後、次の RDB スナップショットが実行される前に、Redis インスタンスがクラッシュし、データが失われます。
AOF モードが構成されており、次の 3 つのパラメーターAOF モード設定オプション no、everysec、always もデータ損失を引き起こす可能性があります。

要約すると、Redis トランザクションは ACID をサポートします:

ある程度のアトミック性はありますが、ロールバックはサポートされていません。整合性と分離性は満たされていますが、耐久性は保証できません。Redis トランザクションがサポートされていない理由ロールバック?ロール

公式 Web サイトの説明を参照してください:

ロールバックについてはどうですか?
ロールバックのサポートはシンプルさとトランザクションに大きな影響を与えるため、Redis はトランザクションのロールバックをサポートしていません。 Redis のパフォーマンス。

トランザクションロールバックが必要な状況のほとんどは、プログラムエラーによって引き起こされます。この状況は通常、開発環境で発生し、運用環境では発生しません。
たとえば、論理エラーの場合、1 を加算する必要がありますが、結果は 2 を加算するように記述されます。この状況はロールバックでは解決できません。
Redis はシンプルさと効率性を追求していますが、従来のトランザクションの実装は比較的複雑であり、Redis の設計思想に反しています。 Redis のスピードを享受すれば、それ以上のものを求めることはできません。

推奨される学習: Redis ビデオチュートリアル

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