面试题：Redis事务中如何体现ACID性质的部分特性并举例说明

Question

在Redis事务里，原子性（Atomicity）是如何体现的？请结合实际业务场景，如电商库存扣减，描述如何利用Redis事务的原子性来保证数据的一致性，同时简单阐述下一致性（Consistency）在这个场景中是怎样体现的。

Answer 1

Redis事务原子性体现

1. 命令入队：在Redis事务中，使用MULTI开启事务后，后续的命令不会立即执行，而是被放入一个队列中。直到执行EXEC命令，队列中的所有命令才会被顺序执行。
2. 整体执行：一旦执行EXEC，Redis会将事务队列中的所有命令作为一个整体执行，要么全部成功执行，要么因为某些错误（如语法错误等）一个都不执行。中途不会被其他客户端的命令打断。例如，在一个事务中既有SET key1 value1又有INCR key2，这两个操作会作为一个整体要么都成功，要么都失败。

电商库存扣减利用Redis事务原子性保证数据一致性

1. 事务操作流程：
   • 当用户下单时，开启Redis事务，先使用WATCH命令监控库存键（例如stock_key）。WATCH用于检测在事务执行之前，被监控的键是否被其他客户端修改。
   • 然后使用GET命令获取当前库存数量。
   • 根据业务逻辑判断库存是否足够，如果足够，使用DECR命令扣减库存。
   • 最后执行EXEC提交事务。
2. 示例代码（以Python和redis - py库为例）：

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db = 0)
with r.pipeline() as pipe:
    stock_key ='stock:product1'
    try:
        pipe.watch(stock_key)
        stock = pipe.get(stock_key)
        if stock is None or int(stock) < 1:
            print('库存不足')
            pipe.unwatch()
            return
        pipe.multi()
        pipe.decr(stock_key)
        pipe.execute()
        print('库存扣减成功')
    except redis.WatchError:
        print('库存已被其他操作修改，重试')

一致性在电商库存扣减场景中的体现

1. 数据一致性：在电商库存扣减场景中，一致性意味着库存数量的变化与订单的处理是协调一致的。如果订单成功创建，库存必须相应减少；如果订单失败（例如库存不足），库存不应发生变化。Redis事务的原子性确保了这一过程的一致性，因为事务中的所有命令要么全部执行，要么全部不执行。
2. 业务一致性：从业务角度看，一致性体现为用户看到的库存数量与实际可购买数量相符。例如，当多个用户同时下单抢购商品时，由于Redis事务的原子性，不会出现库存超卖的情况，保证了业务层面的一致性，即每个用户的购买操作都基于正确的库存状态进行，并且操作结果符合业务预期。