事务的性质
ACID
一般数据库的事务需要满足ACID四条性质:
redis事务
为了保持简单,redis事务保证了其中的一致性和隔离性;
不满足原子性和持久性;
1)原子性:redis事务在执行的中途遇到错误,不会回滚,而是继续执行后续命令;(违反原子性)
2)持久性:事务不过是用队列包裹起了一组 Redis 命令,并没有提供任何额外的持久性功能
Redis 事务可以一次执行多个命令, 并且带有以下两个重要的保证:
1)事务是一个单独的隔离操作:事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中,不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
2)事务是一个原子操作:事务中的命令要么全部被执行,要么全部都不执行。
命令
下表列出了 redis 事务的相关命令:
序号 | 命令及描述 |
---|---|
1 | DISCARD 取消事务,放弃执行事务块内的所有命令 |
2 | EXEC 执行所有事务块内的命令 |
3 | MULTI 标记一个事务块的开始 |
4 | UNWATCH 取消 WATCH 命令对所有 key 的监视 |
5 | WATCH key [key …] 监视一个(或多个) key ,如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动,那么事务将被打断 |
实现
上述事务相关命令的实现都在文件multi.c中
一个事务从开始到结束通常可以分为3个阶段:
1)事务开始
2)命令入队
3)事务执行
事务开始(multi)
multi命令标志着事务的开始 ,通过将标志位置为REDIS_MULTI来标志正处于事务阶段
void multiCommand(redisClient *c) {
if (c->flags & REDIS_MULTI) { //已经处于事务阶段
return;
}
c->flags |= REDIS_MULTI;
addReply(c,shared.ok);
}
命令入队
在server每次收到一个client的请求,对请求进行处理时,
1)首先会判断是否需要将命令入队
2)如果是,则调用queueMultiCommand将命令加入到队列中
3)否则调用call处理命令
int processCommand(redisClient *c) {
/* ...... */
if (c->flags & REDIS_MULTI &&
c->cmd->proc != execCommand && c->cmd->proc != discardCommand &&
c->cmd->proc != multiCommand && c->cmd->proc != watchCommand)
{ //判断条件
queueMultiCommand(c); //将命令入队
addReply(c,shared.queued);
} else {
call(c,REDIS_CALL_FULL); //处理命令
c->woff = server.master_repl_offset;
if (listLength(server.ready_keys))
handleClientsBlockedOnLists();
}
return REDIS_OK;
}
命令入队的实现如下:
void queueMultiCommand(redisClient *c) {
multiCmd *mc;
int j;
c->mstate.commands = zrealloc(c->mstate.commands,
sizeof(multiCmd)*(c->mstate.count+1)); //重新分配内存
mc = c->mstate.commands+c->mstate.count; //队列尾部元素
//将命令copy到c->mstate.commands数组中
mc->cmd = c->cmd;
mc->argc = c->argc;
mc->argv = zmalloc(sizeof(robj*)*c->argc);
memcpy(mc->argv,c->argv,sizeof(robj*)*c->argc);
for (j = 0; j < c->argc; j++)
incrRefCount(mc->argv[j]);
c->mstate.count++; //增加队列长度
}
所有命令都是按照从前到后的顺序,保存在c->mstate.commands这个数组中的。
执行事务
当server收到exec命令时,就开始执行事务
void execCommand(redisClient *c) {
//如果有watch的key发生变化,或者在命令入队过程中发生错误,则取消事务
if (c->flags & (REDIS_DIRTY_CAS|REDIS_DIRTY_EXEC)) {
addReply(c, c->flags & REDIS_DIRTY_EXEC ? shared.execaborterr :
shared.nullmultibulk);
discardTransaction(c);
goto handle_monitor;
}
/* 首先unwatch所有监视的key */
unwatchAllKeys(c); /* Unwatch ASAP otherwise we'll waste CPU cycles */
orig_argv = c->argv;
orig_argc = c->argc;
orig_cmd = c->cmd;
addReplyMultiBulkLen(c,c->mstate.count);
//遍历队列,依次取出每条命令
for (j = 0; j < c->mstate.count; j++) {
c->argc = c->mstate.commands[j].argc;
c->argv = c->mstate.commands[j].argv;
c->cmd = c->mstate.commands[j].cmd;
call(c,REDIS_CALL_FULL); //依次执行每个命令
c->mstate.commands[j].argc = c->argc;
c->mstate.commands[j].argv = c->argv;
c->mstate.commands[j].cmd = c->cmd;
}
discardTransaction(c); //事务执行完成,释放事务
}
取消事务
通过discard命令取消事务
void discardCommand(redisClient *c) {
if (!(c->flags & REDIS_MULTI)) { //没有事务要执行,返回
addReplyError(c,"DISCARD without MULTI");
return;
}
discardTransaction(c); //执行discard操作
addReply(c,shared.ok);
}
void discardTransaction(redisClient *c) {
freeClientMultiState(c); //释放队列中的所有命令
initClientMultiState(c); //将事务状态恢复成初始状态
c->flags &= ~(REDIS_MULTI|REDIS_DIRTY_CAS|REDIS_DIRTY_EXEC); //设置标志位
unwatchAllKeys(c); //unwatch所有监视的key
}
watch & unwatch
对于监视的命令,是通过数据库中的字典c->db->watched_keys
实现的。
将watch的命令加入到该字典中,并从该字典中移除unwatch的命令
本文所引用的源码全部来自Redis3.0.7版本
redis学习参考资料:
https://github.com/huangz1990/redis-3.0-annotated
Redis 设计与实现(第二版)