Redis入門(3) - 事務和快取

• 事務的使用方式
• 事務的錯誤處理
• WATCH命令
• 生存時間
• 快取策略

Redis中的事務（transaction）是一組命令的集合，事務同命令一樣都是Redis的最小執行單位，一個事務中的命令要么都執行，要么都不執行，

事務的原理是先將屬于一個事務的命令發送給Redis，然后再讓Redis依次執行這些命令，

事務的使用方式

> MULTI
OK
> SADD key1 1
QUEUED
> SADD key2 2
QUEUED
> EXEC
1) (integer) 1
2) (integer) 1

首先用MULTI開啟事務，redis會回傳"OK"，
接下來輸入的命令都會被加入到等待執行的事務佇列中，而不是像通常一樣立即執行，redis會回傳"QUEUED"表示成功加入到佇列中了，

最終需要執行時，使用EXEC命令告訴Redis將等待執行的事務佇列中的所有命令按照發送的順序依次執行，EXEC命令的回傳值就是這些命令的回傳值組成的串列，回傳值順序和命令的順序相同，

通過這種方式，Redis可以保證一個事務中的所有命令要么都執行，要么都不執行，如果在發送EXEC命令前客戶端斷線了，則Redis會清空事務佇列，事務中的所有命令都不會執行，而一旦客戶端發送了EXEC命令，所有的命令就都會被執行，即使此后客戶端斷線也沒關系，因為Redis中已經記錄了所有要執行的命令，

除此之外，Redis的事務還能保證一個事務內的命令依次執行而不被其他命令插入，比如在客戶端A執行多條命令的時候，客戶端B也恰好發送了一條命令，如果不使用事務，則客戶端B的命令可能會插入到客戶端A的命令中執行，而使用事務也可以避免這種情況的發生，

事務的錯誤處理

如果事務中的某個命令執行錯誤，Redis怎么處理呢？分兩種情況：

1. 語法錯誤，命令的使用方式不對，或輸入了不存在的命令，這類情況在加入事務佇列前就會被識別出來，發送EXEC后Redis會直接回傳錯誤提示，事務中的命令都不會被執行，

 > MULTI
 OK
 > SET key value
 QUEUED
 > SET key
 (error)ERR wrong number of arguments for 'set' command
 > ERRORCOMMAND key
 (error)ERR unknown command 'ERRORCOMMAND
 > EXEC
 (error) EXECABORT Transaction discarded because
 of previous errors.

這里一共三條命令，第一條被加入到事務佇列中，但后面兩條都報錯，最終事務會被取消執行，

2. 運行錯誤，運行錯誤是指在命令執行時出現的錯誤，比如使用散列型別的命令操作集合型別的鍵，運行錯誤在實際執行之前是無法被Redis識別的，所以在事務里這樣的命令是會被Redis接受并執行的，如果事務里的一條命令出現了運行錯誤，事務里其他的命令依然會繼續執行，包括出錯命令之后的命令！例如：

 > MULTI
 OK
 > SET key 1
 QUEUED
 > SADD key 2
 QUEUED
 > SET key 3
 QUEUED
 > EXEC
 1)OK
 2) (error) ERR Operation against a key holding
 the wrong kind of value
 3)OK
 > GET key
 "3"

雖然SADD那一步執行錯誤，但接下來的SET key 3仍然執行了，key的最終結果為3，
遇到這種情況怎么辦呢？可能第一反應是如何回滾，但Redis并沒有提供事務的回滾功能，一旦出現這類運行錯誤，需要使用者自行處理，手動將資料庫修復為事務執行前的狀態，

但換個角度，正是由于Redis舍棄了事務的回滾功能，使得Redis在的事務簡潔、快速，這里的第一種錯誤可以被Redis識別，第二種錯誤也是可以提前避免的，

WATCH命令

在一個事務中只有當所有命令都依次執行完后才能得到每個結果的回傳值，可是有些情況下需要先獲得一條命令的回傳值，然后再根據這個值執行下一條命令，如果直接獲取，可能之后這個值已經被別的客戶端更改過了，那么后面都是基于過時的值在做計算了，
為了避免這種情況，就可以使用WATCH，

WATCH命令可以監控一個或多個鍵，一旦其中有一個鍵被修改（或洗掉），之后的事務就不會執行，監控一直持續到EXEC命令（事務中的命令是在EXEC之后才執行的，所以在MULTI命令后可以修改WATCH監控的鍵值），如：

 > SET key 1
 OK
 > WATCH key
 OK
 > SET key 2
 OK
 > MULTI
 OK
 > SET key 3
 QUEUED
 > EXEC
 (nil)
 > GET key
 "2"

這個例子中，在執行WATCH命令后、事務執行前修改了key的值（即SET key 2），所以最后事務中的命令SET key 3沒有執行，EXEC命令回傳空結果，

執行EXEC命令后會取消對所有鍵的監控，如果不想執行事務中的命令也可以使用UNWATCH命令來取消監控，

生存時間

Redis中可以為鍵設定生存時間，可以利用這一特性，實作快取、驗證碼等功能，

 EXPIRE key seconds
 PEXPIRE key milliseconds

其中seconds/milliseconds引數表示鍵的生存時間，單位是秒/毫秒，回傳1表示設定成功，回傳0則表示鍵不存在或設定失敗，
再次執行EXPIRE/PEXPIRE會重置鍵的生存時間，

還可以通過設定截至時間的方式讓鍵失效：

 EXPIREAT key unixtimespan
 PEXPIREAT key unixtimespan

同樣的，PEXPIREAT的單位是毫秒，

如果想取消鍵的生存時間設定，即將鍵恢復成永久有效，可以使用PERSIST命令：

 PERSIST key

如果生存時間被成功清除則回傳1，如果鍵不存在或鍵本來就是永久的則回傳0，
除了這種方法，用SET命令為鍵復制也會清除鍵的生存時間，

查看一個鍵剩余的生存時間：

 TTL key
 PTTL key

TTL和PTTL回傳值的單位分別是秒和毫秒，
但如果鍵不存在，會回傳-2，如果鍵沒有設定生存時間，或生存時間設定被清除，會回傳-1，

基于生存時間可以將Redis用作快取，
當服務器記憶體有限時，如果大量地使用快取鍵且生存時間設定得過長就會導致Redis占滿記憶體；另一方面如果為了防止Redis占用記憶體過大而將快取鍵的生存時間設得太短，就可能導致快取命中率過低并且大量記憶體白白地閑置，實際開發中會發現很難為快取鍵設定合理的生存時間，為此可以限制Redis能夠使用的最大記憶體，并讓Redis按照一定的規則淘汰不需要的快取鍵，這種方式在只將Redis用作快取系統時非常實用，

修改組態檔的maxmemory引數可以限制Redis最大可用記憶體大小，當超出了這個限制時Redis會依據maxmemory-policy引數指定的策略來洗掉不需要的鍵，直到Redis占用的記憶體小于指定記憶體，

maxmemory-policy可選的規則如下：

LRU（LeastRecently Used）演算法即“最近最少使用演算法”，認為最近最少使用的鍵在未來一段時間內也不會被用到，所以當需要空間時這些鍵會首先被洗掉，

標籤：NoSQL

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