Redis 的事務(wù)到底是不是原子性的

作者：架構(gòu)師的修煉之路 2019-02-27 09:28:15

原子性：一個事務(wù)(transaction)中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不會結(jié)束在中間某個環(huán)節(jié)。事務(wù)在執(zhí)行過程中發(fā)生錯誤，會被恢復(fù)(Rollback)到事務(wù)開始前的狀態(tài)，就像這個事務(wù)從來沒有執(zhí)行過一樣。

ACID 中關(guān)于原子性的定義：

[[258328]]

那么 Redis 的事務(wù)到底符不符合原子性的特征呢?官方文檔對事務(wù)的描述如下：

事務(wù)可以一次執(zhí)行多個命令，并且?guī)в幸韵聝蓚€重要的保證：

事務(wù)是一個單獨(dú)的隔離操作：事務(wù)中的所有命令都會序列化、按順序地執(zhí)行。事務(wù)在執(zhí)行的過程中，不會被其他客戶端發(fā)送來的命令請求所打斷。
事務(wù)是一個原子操作：事務(wù)中的命令要么全部被執(zhí)行，要么全部都不執(zhí)行。
EXEC 命令負(fù)責(zé)觸發(fā)并執(zhí)行事務(wù)中的所有命令：如果客戶端在使用 MULTI 開啟了一個事務(wù)之后，卻因?yàn)閿嗑€而沒有成功執(zhí)行 EXEC ，那么事務(wù)中的所有命令都不會被執(zhí)行。
另一方面，如果客戶端成功在開啟事務(wù)之后執(zhí)行 EXEC ，那么事務(wù)中的所有命令都會被執(zhí)行。

當(dāng)使用 AOF 方式做持久化的時候， Redis 會使用單個 write(2) 命令將事務(wù)寫入到磁盤中。

然而，如果 Redis 服務(wù)器因?yàn)槟承┰虮还芾韱T殺死，或者遇上某種硬件故障，那么可能只有部分事務(wù)命令會被成功寫入到磁盤中。

如果 Redis 在重新啟動時發(fā)現(xiàn) AOF 文件出了這樣的問題，那么它會退出，并匯報一個錯誤。

使用 redis-check-aof 程序可以修復(fù)這一問題：它會移除 AOF 文件中不完整事務(wù)的信息，確保服務(wù)器可以順利啟動。

但是在另一篇文章寫到 Redis 的事務(wù)不是原子性的，他強(qiáng)調(diào)的是 Redis 事務(wù)在執(zhí)行失敗的時候不會進(jìn)行任何重試或回滾，因此不具備原子性。

使用事務(wù)可能會遇到以下兩種錯誤。

事務(wù)在執(zhí)行 EXEC 之前，入隊(duì)的命令可能會出錯。比如說，命令可能會產(chǎn)生語法錯誤(參數(shù)數(shù)量錯誤，參數(shù)名錯誤，等等)，或者其他更嚴(yán)重的錯誤，比如內(nèi)存不足(如果服務(wù)器使用 maxmemory 設(shè)置了***內(nèi)存限制的話)。
命令可能在 EXEC 調(diào)用之后失敗。舉個例子，事務(wù)中的命令可能處理了錯誤類型的鍵，比如將列表命令用在了字符串鍵上面，諸如此類。

示例：

Trying 127.0.0.1... 
Connected to localhost. 
Escape character is '^]'. 
  
MULTI 
+OK 
  
SET a 3 
abc 
  
+QUEUED 
LPOP a 
  
+QUEUED 
EXEC 
  
*2 
+OK 
-ERR Operation against a key holding the wrong kind of value

對于 EXEC 執(zhí)行之前的錯誤，Redis 會檢查出來并返回錯誤自動放棄事務(wù)，但是對于在 EXEC 調(diào)用后執(zhí)行失敗的情況，該條語句會執(zhí)行失敗，但事務(wù)中的其他命令仍會執(zhí)行。

因此嚴(yán)格來說，Redis 事務(wù)確實(shí)不具備原子性的特征。

Redis 為什么不支持回滾

如果你有使用關(guān)系式數(shù)據(jù)庫的經(jīng)驗(yàn)，那么 “Redis 在事務(wù)失敗時不進(jìn)行回滾，而是繼續(xù)執(zhí)行余下的命令”這種做法可能會讓你覺得有點(diǎn)奇怪。

以下是這種做法的優(yōu)點(diǎn)：

Redis 命令只會因?yàn)殄e誤的語法而失敗(并且這些問題不能在入隊(duì)時發(fā)現(xiàn))，或是命令用在了錯誤類型的鍵上面：這也就是說，從實(shí)用性的角度來說，失敗的命令是由編程錯誤造成的，而這些錯誤應(yīng)該在開發(fā)的過程中被發(fā)現(xiàn)，而不應(yīng)該出現(xiàn)在生產(chǎn)環(huán)境中。
因?yàn)椴恍枰獙貪L進(jìn)行支持，所以 Redis 的內(nèi)部可以保持簡單且快速。

有種觀點(diǎn)認(rèn)為 Redis 處理事務(wù)的做法會產(chǎn)生 bug ，然而需要注意的是，在通常情況下，回滾并不能解決編程錯誤帶來的問題。舉個例子，如果你本來想通過 INCR 命令將鍵的值加上 1 ，卻不小心加上了 2 ，又或者對錯誤類型的鍵執(zhí)行了 INCR ，回滾是沒有辦法處理這些情況的。

鑒于沒有任何機(jī)制能避免程序員自己造成的錯誤，并且這類錯誤通常不會在生產(chǎn)環(huán)境中出現(xiàn)，所以 Redis 選擇了更簡單、更快速的無回滾方式來處理事務(wù)。

本文是對以下參考資料的整理。

參考資料

http://redisdoc.com/topic/transaction.html

http://redisbook.readthedocs.io/en/latest/feature/transaction.html

https://zh.wikipedia.org/wiki/ACID

責(zé)任編輯：武曉燕來源：今日頭條

Redis 服務(wù)器事務(wù)