面试题：Redis事务自动化管理方案中WATCH命令的作用及应用场景

Question

在Redis事务实现的自动化管理方案里，WATCH命令常被使用。请阐述WATCH命令的具体作用，并且举例说明在什么样的业务场景下会使用到它，比如在库存管理、订单处理等场景中，如何利用WATCH命令保证数据的一致性。

Answer 1

WATCH命令的作用

WATCH命令用于在事务开始之前监控一个或多个键。当使用MULTI开启一个事务后，若被WATCH监控的键在事务执行EXEC之前被其他客户端修改，那么当前事务的EXEC命令将执行失败，返回nil，从而避免脏数据的产生，保证数据的一致性。

业务场景举例

1. 库存管理场景 假设商品库存数量存储在Redis的product:stock:{product_id}键中。当用户下单购买商品时，我们需要先检查库存是否足够，然后减少库存。

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
product_id = 123
with r.pipeline() as pipe:
    while True:
        try:
            # 监控库存键
            pipe.watch(f'product:stock:{product_id}')
            stock = pipe.get(f'product:stock:{product_id}')
            if int(stock) < 1:
                pipe.unwatch()
                print("库存不足")
                break
            # 开启事务
            pipe.multi()
            pipe.decr(f'product:stock:{product_id}')
            # 执行事务
            pipe.execute()
            print("下单成功，库存已减少")
            break
        except redis.WatchError:
            # 事务执行失败，重试
            continue

2. 订单处理场景 例如，在创建订单时，需要保证订单编号的唯一性。假设订单编号存储在order:next_id键中，每次创建订单时获取并递增该编号。

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
with r.pipeline() as pipe:
    while True:
        try:
            # 监控订单编号键
            pipe.watch('order:next_id')
            next_id = pipe.get('order:next_id')
            if next_id is None:
                next_id = 1
            else:
                next_id = int(next_id)
            # 开启事务
            pipe.multi()
            pipe.set('order:next_id', next_id + 1)
            # 这里可以添加创建订单的其他操作，如记录订单详情等
            # 执行事务
            pipe.execute()
            print(f"创建订单成功，订单编号: {next_id}")
            break
        except redis.WatchError:
            # 事务执行失败，重试
            continue

在上述两个场景中，WATCH命令确保在关键数据（库存数量、订单编号）被读取后到事务执行完成期间，数据没有被其他客户端修改，从而保证了数据的一致性。