面试题：Redis中WATCH命令在并发控制中的作用及实现机制

Question

请阐述Redis的WATCH命令在并发控制场景下扮演怎样的角色，简单说明其实现机制。在使用WATCH命令监控多个键时，如果其中某个键在事务执行前被修改，会发生什么情况？

Answer 1

Redis的WATCH命令在并发控制场景下的角色

1. 乐观锁机制的实现：在并发控制场景中，Redis的WATCH命令用于实现乐观锁机制。它允许客户端在执行事务之前，监控一个或多个键。当事务执行时，Redis会检查被监控的键是否在事务开始后被其他客户端修改。如果没有修改，则事务正常执行；如果有修改，则事务会被取消，客户端需要重新执行整个操作流程。这样可以避免多个客户端同时修改同一数据时产生的数据不一致问题。

实现机制

1. 监控数据结构：Redis使用一个链表来记录每个被WATCH的键以及监控这些键的客户端列表。当一个键被修改时，Redis会遍历这个链表，将所有监控该键的客户端标记为脏（dirty）状态。
2. 事务执行检查：在执行事务时，Redis会检查客户端是否处于脏状态。如果是脏状态，则事务不会执行，而是返回错误，通知客户端事务执行失败，需要重新尝试。

当被监控的某个键在事务执行前被修改的情况

1. 事务回滚：如果在事务执行前，被WATCH监控的多个键中的某个键被修改，整个事务将不会执行，Redis会向客户端返回一个错误。客户端收到错误后，需要重新获取数据，重新组装事务，并再次执行，包括重新使用WATCH命令监控相关键。这样可以确保客户端的数据操作是基于最新的数据状态，避免了并发修改带来的数据不一致问题。