理解 Redis 事务：MULTI、EXEC、DISCARD

Redis 事务允许你将一组命令作为一个单一的原子操作来执行。这意味着事务中的所有命令要么全部执行，要么全部不执行。这对于在需要一起执行多个操作时保持数据完整性至关重要。本课程将涵盖 Redis 事务的基础知识，重点关注 MULTI、EXEC 和 DISCARD 命令。我们将探讨这些命令如何协同工作以确保 Redis 操作的原子性和一致性。

理解 Redis 事务

Redis 事务提供了一种将多个命令组合为单个执行单元的机制。这确保了事务中的所有命令按顺序原子地执行。在此上下文中，原子性意味着事务中的所有命令要么全部成功，要么全部失败。这对于维护数据一致性至关重要，尤其是在处理涉及多个键的复杂操作时。

MULTI 命令

MULTI 命令用于开始一个 Redis 事务。当你发出 MULTI 命令时，Redis 会进入一种特殊模式，它会将后续的命令排队而不是立即执行。所有在 MULTI 之后收到的命令都会被添加到事务队列中。

示例：

MULTI
SET key1 value1
INCR counter
GET key1

在这个例子中，在发出 MULTI 命令后，SET、INCR 和 GET 命令不会立即执行。相反，它们会被排队，稍后作为事务的一部分执行。Redis 会对每个被加入队列的命令响应 QUEUED。

EXEC 命令

EXEC 命令用于执行自 MULTI 命令发出以来已排队等候的所有命令。当 Redis 接收到 EXEC 命令时，它会按顺序处理事务队列中的所有命令。

示例：

继续从上一个示例：

EXEC

如果所有命令都成功执行，EXEC 将返回一个回复数组，每个事务中的命令对应一个回复。如果任何命令在调用EXEC 之前失败（例如，由于语法错误），Redis 将返回一个错误，并且事务不会被执行。然而，如果命令在 EXEC 的执行过程中失败（例如，尝试对错误的数据类型执行操作），Redis 将继续执行事务中的剩余命令。错误将在回复数组中相应的位置返回。

成功执行：

1) OK
2) (integer) 1
3) "value1"

这表明 SET、INCR 和 GET 命令已成功执行。

示例包含运行时错误:

MULTI
SET mykey "Hello"
INCR mykey  # This will cause an error because mykey is a string
SET anotherkey "World"
EXEC

The output would be:

1) OK
2) (error) ERR value is not an integer or out of range
3) OK

即使 INCR 命令失败，SET anotherkey "World" 命令仍然被执行。在设计你的事务时，理解这种行为很重要。

DISCARD 命令

DISCARD 命令用于丢弃自 MULTI 命令发出以来所有已排队的命令。这实际上取消了事务，并且所有排队的命令都不会被执行。

示例：

MULTI
SET key1 value1
INCR counter
DISCARD

在这个例子中，SET 和 INCR 命令被排队，但 DISCARD 命令取消了事务，所以这两个命令都没有被执行。当调用 DISCARD 时，Redis 会返回 OK。

实用案例与演示

让我们通过一些实际例子来探讨 Redis 事务如何在现实场景中使用。

示例 1：在不同账户之间转账

考虑一个场景，你需要将资金从一个账户转移到另一个账户。此操作涉及两个步骤：借记发送者的账户和贷记接收者的账户。为确保转账是原子的，你可以使用 Redis 事务。

MULTI
DECRBY account1 100  # Debit account1 by 100
INCRBY account2 100  # Credit account2 by 100
EXEC

在这个例子中，如果 DECRBY 或 INCRBY 命令中的任何一个失败，整个事务将被回滚，以确保资金不会被部分转移。请注意，Redis 实际上并不像传统数据库那样进行“回滚”。相反，如果在 EXEC 期间命令失败，其他命令仍然会执行。原子性来自于在事务执行期间，没有其他客户端可以插入命令。

示例 2：递增多个计数器

假设你有多个需要一起递增的计数器。你可以使用 Redis 事务来确保所有计数器都原子性地更新。

MULTI
INCR counter1
INCR counter2
INCR counter3
EXEC

此事务原子性地递增三个计数器（counter1、counter2 和 counter3）。如果任何 INCR 命令失败，整个事务将被中止（尽管，如前所述，其他命令仍会执行，错误将在 EXEC 响应中返回）。

示例 3：处理并发更新

事务对于处理对同一键的并发更新很有用。想象多个客户端同时尝试更新一个计数器。如果没有事务，就有可能出现竞态条件。

Client 1:

MULTI
GET counter
SET counter (value + 1)
EXEC

Client 2:

MULTI
GET counter
SET counter (value + 1)
EXEC

即使有事务，这种方法仍然容易受到竞态条件的影响，因为 GET 命令在事务之前读取值 before。更好的方法，我们将在下一章关于脚本中介绍，是使用 Lua 脚本来在服务器端原子地执行整个操作。