第11章：Redis 事务（保证多命令原子性）

11.1 事务的核心概念

Redis事务是一组命令的集合，它可以将多个命令打包，然后一次性、按顺序地执行这些命令。事务的核心特性是原子性：要么所有命令都执行成功，要么所有命令都不执行。

通俗理解：就像银行转账，从A账户扣钱和给B账户加钱这两个操作必须作为一个整体执行，不能只执行其中一个。

11.2 事务的使用命令

核心命令

• MULTI：开启事务，后续命令会被加入事务队列而不立即执行
• EXEC：执行事务队列中的所有命令
• DISCARD：取消事务，清空事务队列
• WATCH：监视一个或多个键，用于实现乐观锁

事务执行流程

1. 执行 MULTI 开启事务
2. 输入多个命令，这些命令会被加入事务队列
3. 执行 EXEC 执行事务队列中的所有命令，或执行 DISCARD 取消事务

示例：基本事务操作

# 开启事务
MULTI

# 添加命令到事务队列
SET user:1:name "zhangsan"
SET user:1:age 25
INCR user:1:login_count

# 执行事务
EXEC

11.3 事务中的错误处理

Redis事务中的错误分为两种类型：

1. 语法错误（在入队时检测）

当命令存在语法错误时，Redis会拒绝执行整个事务：

MULTI
SET name "zhangsan"
SE  # 语法错误
EXEC  # 整个事务会被拒绝执行

2. 运行时错误（在执行时检测）

当命令语法正确但执行时出错（如对字符串执行自增操作），Redis会继续执行事务中的其他命令：

MULTI
SET name "zhangsan"
INCR name  # 运行时错误：对字符串执行自增
SET age 25
EXEC  # 第一个和第三个命令会执行成功，第二个命令会失败

11.4 乐观锁与WATCH命令

WATCH命令用于实现乐观锁，它可以监视一个或多个键，当事务执行时，如果被监视的键被其他客户端修改，事务会被拒绝执行。

示例：使用WATCH实现乐观锁

# 监视库存键
WATCH product:1001:stock

# 获取当前库存
GET product:1001:stock  # 假设返回 10

# 开启事务
MULTI

# 扣减库存
DECR product:1001:stock

# 增加销量
INCR product:1001:sales

# 执行事务
EXEC  # 如果期间库存被其他客户端修改，事务会失败

11.5 应用场景

• 库存管理：扣减库存 + 增加销量，确保两个操作原子执行
• 用户积分：扣除积分 + 记录消费，确保积分操作的一致性
• 订单处理：创建订单 + 扣减库存，避免超卖

11.6 实操案例：实现库存扣减逻辑

需求分析

实现一个简单的库存扣减系统，需要保证以下操作的原子性：

1. 检查库存是否充足
2. 扣减库存
3. 增加销量

实现步骤

1. 初始化商品数据：

   # 设置商品库存和销量
   SET product:1001:stock 10
   SET product:1001:sales 0

2. 使用事务实现库存扣减：

   # 监视库存键
   WATCH product:1001:stock
   
   # 获取当前库存
   local stock = tonumber(redis.call('GET', 'product:1001:stock'))
   
   if stock > 0 then
       # 开启事务
       redis.call('MULTI')
       # 扣减库存
       redis.call('DECR', 'product:1001:stock')
       # 增加销量
       redis.call('INCR', 'product:1001:sales')
       # 执行事务
       return redis.call('EXEC')
   else
       return {err = '库存不足'}
   end

3. 测试并发场景：

   • 打开两个Redis客户端
   • 同时执行库存扣减操作
   • 验证库存和销量的一致性

11.7 Redis事务与传统数据库事务的区别

特性	Redis事务	传统数据库事务
隔离级别	无隔离级别，命令按顺序执行	支持多种隔离级别
原子性	部分支持（运行时错误不会回滚）	完全支持
回滚	不支持回滚	支持回滚
锁机制	乐观锁（WATCH）	悲观锁/乐观锁

新手易错点

• 误解Redis事务的原子性：运行时错误不会导致事务回滚
• 未使用WATCH命令：在并发场景下可能导致数据不一致
• 事务中使用非事务命令：某些命令（如INFO、CONFIG）在事务中会立即执行
• 长时间占用事务：事务队列会占用内存，应避免长时间开启事务
• 忽略事务执行结果：EXEC返回的数组包含每个命令的执行结果，应检查是否有错误