Redis之事务底层实现

一，redis事务

      1，redis事务使用到的命令
            multi，exec，watch
      2，事务简介
            a，概念：事务是一系列命令的集合；
      b，特点：
            事务是一次性，也就是原子性；
            事务是按顺序执行多个命令；
            服务器在执行事务的期间，不会中断事务的执行，而去执行其他的命令，而是会将事务中所有的命令执行完毕，再去执行其他客户端传来的命令；

一，事务的实现

      1，事务开始到结束所经历的阶段
            a，事务开始
            b，命令入队
            c，事务执行
      2，事务开始
            a，命令：multi
            b，作用：当执行了multi命令之后，那么客户端就会从非事务状态切换到事务状态；
      3，命令入队
            a，条件：客户端处于事务状态
            b，命令入队：对multi，exec，watch，discard四个命令之外的命令，服务器会将命令放进事务队列里面，然后返回给客户端queued
      c，事务队列的结构
事务队列的本质是一个数组，较早入队的命令，放入到数组前面，较后的放入到队列后面；事务队列如下所示：multiState是redisClient中的一个属性

      4，执行事务
            a，执行时机和结果：当一个处于事务状态的客户端，执行了exec命令，那么服务器就会遍历客户端这个事务队列，然后按顺序的执行里面的命令，然后将执行的结果全部返回给客户端；
      b，举例：

二，watch命令的实现

      1，作用
            他可以在exec命令执行之前监视任意数量的数据库键，当在exec命令执行时，检查被监视的键是否至少有一个已经被修改过了，如果是的话，服务器拒绝执行事务，并向客户端返回一个空回复；
      2，watch命令底层使用的数据结构
            每个redis数据库都保存者一个watched_key字典，这个字典的键是被watch命令监视数据库键，值是有链表组成的，监视数据库键的客户端，结构如下所示：

      3，监视机制触发
            a，触发时机：所有对数据库进行修改的命令，比如set，del等命令，都会触发touchWatchKey函数对watched_keys字典进行检查，查看是否有客户单在监视的数据库键被修改过了，如果有的话，那么就将客户单的redis_dirty_cas表示打开，表示客户端的事务安全性已经被破坏；
      4，判断事务是否安全
            a，判断流程：当一个客户端执行了exec命令，服务器会根据这个是否打开了redis_dirty_cas标识，当该标识被打开，表示事务的安全性遭到了破坏，因此服务器会拒绝执行该事务；如果该表示没有被打开，那么服务器就会执行该事务

三，事务的ACID性质

      1，原子性
            数据库将事务中的多个操作看做是一个整体，要么所有得操作都执行，要么一个也不执行；
      2，一致性
            a，概念：事务执行之前是一致的，事务执行之后也是一致的；
            b，一致的概念：数据符合数据库本身的定义和要求，不包含非法或者无效的错误数据；
            c，redis对于会引起数据不一致性的处理
入队错误：如果一个事务在入队命令的过程中，出现了命令不存在，或者命令格式不正确，那么redis服务器就会拒绝执行这个事务；
执行错误：只有在执行命令的时候才会被发现，那么redis服务器不会中断事务的执行，而是继续执行剩余的命令；
服务器停机：无论redis处于持久化模式下，还是非持久化模式下面，都不会影响数据的一致性；
      3，隔离性
            并发执行事务之间是不会相互影响的，也就是说，并发执行的事务和事务的串行执行结果是一样的；
      4，持久性
            a，特点：事务执行完毕，被事务执行的数据就会被写道永久性的存储介质中；即使服务器在事务执行之后停机，事务执行的结果也不会丢失
            b，redis持久性的特点：redis的事务知识一个包含了多个命令的队列，因此redis的持久性拒绝去持久化机制；如服务器运行在非持久化模式下，那么redis不具有持久性；如果运行在aof持久化模式下，并且配置的是always，那么事务具有持久性；其他情况持久化模式下，事务都不具有持久性；