面试题：Redis在分布式事务中的常用功能有哪些

Question

请阐述Redis在分布式事务场景下，较为常用的功能特性，例如数据一致性保证方面的功能等，并简要说明如何实现这些功能。

Answer 1

常用功能特性

1. 原子性操作：Redis 支持多种原子性操作，如 SET、INCR 等。在分布式事务场景中，这些原子操作可确保单个命令的执行具有原子性，不会被其他客户端的操作干扰。例如，对计数器的自增操作 INCR key，即使多个客户端同时执行，也能保证计数结果的正确性。
2. 乐观锁机制：通过 WATCH 命令实现乐观锁。可以监控一个或多个键，当 EXEC 执行事务时，只有在监控的键没有被其他客户端修改的情况下，事务才会执行成功，否则事务将被放弃。这有助于保证数据一致性，在并发访问同一数据时，减少冲突。
3. 事务队列：Redis 事务使用 MULTI、EXEC 命令来实现。MULTI 用于开启一个事务，将后续的命令放入队列中，EXEC 用于执行队列中的所有命令。这样可以将多个操作组合成一个原子性的事务，要么全部成功执行，要么全部不执行。

实现方式

1. 原子性操作实现：Redis 基于单线程模型，其命令本身就是原子性执行的。当客户端发送一个原子操作命令（如 SET）时，Redis 服务器会立即执行该命令，不会被其他命令打断，从而保证了原子性。
2. 乐观锁实现：
   • 客户端使用 WATCH key1 key2... 命令监控需要操作的键。
   • 执行 MULTI 开启事务。
   • 向事务队列中添加操作命令，如 SET key value 等。
   • 执行 EXEC 尝试提交事务。如果在 WATCH 之后，EXEC 之前，被监控的键被其他客户端修改，EXEC 将返回 nil，表示事务执行失败，客户端需要重新执行整个过程。
3. 事务队列实现：
   • 客户端发送 MULTI 命令，Redis 服务器进入事务状态，后续的命令不会立即执行，而是被放入事务队列。
   • 客户端将需要在事务中执行的命令依次发送给 Redis 服务器，如 SET key1 value1、INCR key2 等。
   • 最后客户端发送 EXEC 命令，Redis 服务器会按顺序执行事务队列中的所有命令，实现事务的原子性执行。如果在 EXEC 之前发送 DISCARD 命令，则会取消事务，清空事务队列。