[深入學習Redis]RedisAPI的原子性分析

在學習Redis的常用操作時，經常看到介紹說，Redis的set、get以及hset等等指令的執行都是原子性的，但是令自己百思不得其解的是，為什麼這些操作是原子性的？

## 原子性

原子性是資料庫的事務中的特性。在資料庫事務的情景下，原子性指的是：一個事務（transaction）中的所有操作，要麼全部完成，要麼全部不完成，不會結束在中間某個環節。[【維基百科】](https://zh.wikipedia.org/wiki/ACID)

對于Redis而言，指令的原子性指的是：一個操作的不可以再分，操作要麼執行，要麼不執行。

原子性是資料庫的事務中的特性。在資料庫事務的情景下，原子性指的是：一個事務（transaction）中的所有操作，要麼全部完成，要麼全部不完成，不會結束在中間某個環節。【維基百科】

Redis的操作之是以是原子性的，是因為Redis是單線程的。

由于對作業系統相關的知識不是很熟悉，從上面這句話并不能真正了解Redis操作是原子性的原因，進一步查閱程序與線程的概念及其差別。

計算機中已執行程式的實體。【維基百科】。比如，一個啟動了的php-fpm，就是一個程序。

作業系統能夠進行運算排程的最小單元。它被包含在程序之中，是程序的實際運作機關。一條線程指的是程序中一個單一順序的控制流，一個程序中可以并發多個線程，每條線程并行執行不同的任務。【維基百科】。比如，mysql運作時，mysql啟動後，該mysql服務就是一個程序，而mysql的連接配接、查詢的操作，就是線程。

資源（如打開檔案）：程序間的資源互相獨立，同一程序的各線程間共享資源。某程序的線程在其他程序不可見。 通信：程序間通信：消息傳遞、同步、共享記憶體、遠端過程調用、管道。線程間通信：直接讀寫程序資料段（需要程序同步和互斥手段的輔助，以保證資料的一緻性）。 排程和切換：線程上下文切換比程序上下文切換要快得多。

線程，是作業系統最小的執行單元，在單線程程式中，任務一個一個地做，必須做完一個任務後，才會去做另一個任務。

Redis的API是原子性的操作，那麼多個指令在并發中也是原子性的嗎？

看看下面這段代碼：

用兩個終端執行上面的程式，發現val的結果是小于2000的值，那麼可以知道，在程式中執行多個Redis指令并非是原子性的，這也和普通資料庫的表現是一樣的。

如果想在上面的程式中實作原子性，可以将get和set改成單指令操作，比如incr，或者使用Redis的事務，或者使用Redis+Lua的方式實作。

綜上所述，對Redis來說，執行get、set以及eval等API，都是一個一個的任務，這些任務都會由Redis的線程去負責執行，任務要麼執行成功，要麼執行失敗，這就是Redis的指令是原子性的原因。

Redis本身提供的所有API都是原子操作，Redis中的事務其實是要保證批量操作的原子性。

原創文章，文筆有限，才疏學淺，文中若有不正之處，萬望告知。

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