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Redis事務(wù),Redis實(shí)現(xiàn)悲觀鎖,樂觀鎖方式

更新時(shí)間：2026年05月21日 09:08:36 作者：白鴿呀

文章介紹了Redis事務(wù)的概念、特點(diǎn)和執(zhí)行過程,區(qū)別于MySQL事務(wù)的ACID特性,詳細(xì)講解了未授權(quán)讀取、授權(quán)讀取、重復(fù)讀取和串行化四種隔離級(jí)別,并解析了悲觀鎖和樂觀鎖的定義與應(yīng)用場(chǎng)景,最后闡述了Redis通過版本號(hào)實(shí)現(xiàn)樂觀鎖的機(jī)制

Redis 事務(wù)

redis 事務(wù)可以一次執(zhí)行多個(gè)命令，并帶有三個(gè)保證

exec命令執(zhí)行前，多個(gè)命令被放入隊(duì)列緩存
exec命令執(zhí)行后，緩存隊(duì)列中的命令順序執(zhí)行，一旦有一個(gè)有誤，不影響其它命令的執(zhí)行
在事務(wù)執(zhí)行過程中，其它客戶端提交的命令請(qǐng)求不會(huì)插入到當(dāng)前的緩存命令隊(duì)列

redis事務(wù)執(zhí)行的三個(gè)階段

開啟事務(wù)（multi）
命令入隊(duì)（queue）
執(zhí)行事務(wù)（exec）

redis事務(wù)和mysql事務(wù)是有區(qū)別的

redis 事務(wù)并不具有原子性，一旦事務(wù)中（命令隊(duì)列中）有一命令執(zhí)行失敗，并不影響整個(gè)事務(wù)的執(zhí)行
但是redis單條命令具有原子性
mysql事務(wù)具有原子性，在一個(gè)事務(wù)中，多條命令，一旦有一條執(zhí)行失敗，其它全部失敗

實(shí)例：

redis事務(wù)

1、編譯時(shí)異常，在redis事務(wù)中，編譯時(shí)語法錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)事務(wù)都不能執(zhí)行

3、運(yùn)行時(shí)異常，在redis事務(wù)中，運(yùn)行時(shí)異常，運(yùn)行時(shí)報(bào)錯(cuò)，但整體事務(wù)依舊能正常執(zhí)行

事務(wù)的ACID原則

事務(wù)具有4個(gè)特征，分別是原子性、一致性、隔離性和持久性，簡(jiǎn)稱事務(wù)的ACID特性；

一、原子性（atomicity)

一個(gè)事務(wù)要么全部提交成功，要么全部失敗回滾，不能只執(zhí)行其中的一部分操作，這就是事務(wù)的原子性

二、一致性（consistency)

事務(wù)的執(zhí)行不能破壞數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的完整性和一致性，一個(gè)事務(wù)在執(zhí)行之前和執(zhí)行之后，數(shù)據(jù)庫都必須處于一致性狀態(tài)。

如果數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生故障，有些事務(wù)尚未完成就被迫中斷，這些未完成的事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫所作的修改有一部分已寫入物理數(shù)據(jù)庫，這是數(shù)據(jù)庫就處于一種不正確的狀態(tài)，也就是不一致的狀態(tài)

三、隔離性（isolation）

事務(wù)的隔離性是指在并發(fā)環(huán)境中，并發(fā)的事務(wù)時(shí)相互隔離的，一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能不被其他事務(wù)干擾。不同的事務(wù)并發(fā)操作相同的數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)事務(wù)都有各自完成的數(shù)據(jù)空間，即一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對(duì)其他并發(fā)事務(wù)時(shí)隔離的，并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能相互干擾。

在標(biāo)準(zhǔn)SQL規(guī)范中，定義了4個(gè)事務(wù)隔離級(jí)別，不同的隔離級(jí)別對(duì)事務(wù)的處理不同，分別是：未授權(quán)讀取，授權(quán)讀取，可重復(fù)讀取和串行化

1、讀未提交（Read Uncommited），該隔離級(jí)別允許臟讀取，其隔離級(jí)別最低；比如事務(wù)A和事務(wù)B同時(shí)進(jìn)行，事務(wù)A在整個(gè)執(zhí)行階段，會(huì)將某數(shù)據(jù)的值從1開始一直加到10，然后進(jìn)行事務(wù)提交，此時(shí)，事務(wù)B能夠看到這個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)在事務(wù)A操作過程中的所有中間值（如1變成2，2變成3等），而對(duì)這一系列的中間值的讀取就是未授權(quán)讀取

2、授權(quán)讀取也稱為已提交讀（Read Commited），授權(quán)讀取只允許獲取已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)。比如事務(wù)A和事務(wù)B同時(shí)進(jìn)行，事務(wù)A進(jìn)行+1操作，此時(shí)，事務(wù)B無法看到這個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)在事務(wù)A操作過程中的所有中間值，只能看到最終的10。另外，如果說有一個(gè)事務(wù)C，和事務(wù)A進(jìn)行非常類似的操作，只是事務(wù)C是將數(shù)據(jù)項(xiàng)從10加到20，此時(shí)事務(wù)B也同樣可以讀取到20，即授權(quán)讀取允許不可重復(fù)讀取。

3、可重復(fù)讀（Repeatable Read)

就是保證在事務(wù)處理過程中，多次讀取同一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，其值都和事務(wù)開始時(shí)刻是一致的，因此該事務(wù)級(jí)別禁止不可重復(fù)讀取和臟讀取，但是有可能出現(xiàn)幻影數(shù)據(jù)。所謂幻影數(shù)據(jù)，就是指同樣的事務(wù)操作，在前后兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行對(duì)同一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的讀取，可能出現(xiàn)不一致的結(jié)果。在上面的例子中，可重復(fù)讀取隔離級(jí)別能夠保證事務(wù)B在第一次事務(wù)操作過程中，始終對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)讀取到1，但是在下一次事務(wù)操作中，即使事務(wù)B（注意，事務(wù)名字雖然相同，但是指的是另一個(gè)事務(wù)操作）采用同樣的查詢方式，就可能讀取到10或20；

4、串行化

是最嚴(yán)格的事務(wù)隔離級(jí)別，它要求所有事務(wù)被串行執(zhí)行，即事務(wù)只能一個(gè)接一個(gè)的進(jìn)行處理，不能并發(fā)執(zhí)行。

四、持久性（durability）

一旦事務(wù)提交，那么它對(duì)數(shù)據(jù)庫中的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的狀態(tài)的變更就會(huì)永久保存到數(shù)據(jù)庫中。–即使發(fā)生系統(tǒng)崩潰或機(jī)器宕機(jī)等故障，只要數(shù)據(jù)庫能夠重新啟動(dòng)，那么一定能夠?qū)⑵浠謴?fù)到事務(wù)成功結(jié)束的狀態(tài)

鎖（redis 實(shí)現(xiàn)悲觀鎖和樂觀鎖）

1、 什么是悲觀鎖和樂觀鎖？

悲觀鎖：見名知意，很悲觀，擔(dān)心數(shù)據(jù)會(huì)被修改，對(duì)讀寫操作都上鎖，自己用完數(shù)據(jù)后，就會(huì)進(jìn)行解鎖。那么其它線程進(jìn)行操作時(shí)必須等待，效率相對(duì)較低。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫里邊就用到了很多這種鎖機(jī)制，比如行鎖、表鎖、讀鎖、寫鎖等。都是在操作之前先上鎖讓別人無法操作該數(shù)據(jù)。
樂觀鎖：顧名思義，很樂觀，每次取數(shù)據(jù)的時(shí)候并不擔(dān)心自己的數(shù)據(jù)會(huì)被修改。數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)樂觀鎖，通常使用的是version（數(shù)據(jù)版本），來表示數(shù)據(jù)的。每次取數(shù)據(jù)的時(shí)候，連同數(shù)據(jù)版本version一起取出。當(dāng)讀取出數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更改時(shí)，會(huì)將數(shù)版本version 加一，然后提交到數(shù)據(jù)庫，此時(shí)比較數(shù)據(jù)版本version，如果提交的數(shù)據(jù)版本version大于當(dāng)前數(shù)據(jù)庫對(duì)應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)版本version，那么提交成功。否則小于等于都會(huì)提交失敗。需要重新從數(shù)據(jù)庫取數(shù)據(jù)。

2、 樂觀鎖和悲觀鎖的應(yīng)用場(chǎng)景

樂觀鎖適用于頻繁讀取數(shù)據(jù)的場(chǎng)景，因?yàn)樽x取數(shù)據(jù)并不會(huì)上鎖。但是當(dāng)有大量數(shù)據(jù)寫入的時(shí)候，會(huì)頻繁的提交不成功，會(huì)重新讀取數(shù)據(jù)，再提交。
悲觀鎖適用于頻繁寫入數(shù)據(jù)的場(chǎng)景，因?yàn)椴还苁亲x還是寫都會(huì)上鎖，如果大量寫入數(shù)據(jù)，為了數(shù)據(jù)安全上鎖是有必要的，相反樂觀鎖就會(huì)大量的讀取提交操作。但是當(dāng)有大量數(shù)據(jù)讀出的時(shí)候，效率低下。

3、 redis 實(shí)現(xiàn)樂觀鎖

redis通過watch實(shí)現(xiàn)樂觀鎖，當(dāng)對(duì)一個(gè)key進(jìn)行監(jiān)控的時(shí)候，客戶端A一個(gè)事務(wù)正在修改key，客戶端B已經(jīng)修改完了key。那么客戶端A的當(dāng)前事務(wù)，全部執(zhí)行失敗。因?yàn)樵谑聞?wù)過程中，key的值已經(jīng)被修改，當(dāng)前事務(wù)discard（失敗），如果新開一個(gè)事務(wù)是在對(duì)key進(jìn)行操作是沒有問題的，并且不開啟事務(wù)直接執(zhí)行命令也是沒有問題的，因?yàn)閞edis單條命令具有原子性

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