想象以下，我们要执行以下的操作：

1
2
3

a = GET test;
a ++;
SET test a

有没有办法保证原子性呢？如果直接这样顺序执行，多线程场景下，可能会导致数据错误。

为了实现这个功能更，Redis实现了原子操作命令：DECR, INCR

1、DECR, INCR

DECR key

时间复杂度: O(1)，将存储在 key 中的数字减一。如果该键不存在，则在执行操作前将其设置为 0。如果键包含错误类型的值或包含不能表示为整数的字符串，则返回错误。此操作仅限于 64 位有符号整数。

返回：递减后key的值。

INCR key

时间复杂度: O(1)，将存储在 key 中的数字增加 1。如果该键不存在，则在执行操作前将其设置为 0。如果键包含错误类型的值或包含不能表示为整数的字符串，则返回错误。此操作仅限于 64 位有符号整数。

注意：这是一个字符串操作，因为 Redis 没有专用的整数类型。存储在键中的字符串被转换为64 位有符号10进制整数来执行操作。

返回：递增后key的值。

通过这两个命令，可以保证整数的原子递增和递减。

如果我们要原子执行的是多个Redis命令，那么如何实现呢。这对这种场景，可以使用Lua脚本来实现。

2、Redis中执行Lua脚本实现原子操作

我们先来举个需要原子执行多个Redis命令的例子，可能例子不是很恰当，不过足以说明没有原子性执行一批Redis命令导致的问题。

我们需要在Redis中分别记录4个商品的最后购买人，而在业务逻辑中，4个商品是批量下单更新的，更新完之后，再分别设置了商品的购买人，逻辑如下：

update product set buyer = Jack where id in(1, 2, 3, 4);
HSET prod:1 BUYER Jack;
HSET prod:2 BUYER Jack;
HSET prod:3 BUYER Jack;
HSET prod:4 BUYER Jack;

如果此时，有多个线程同时对这些商品执行了库存扣减操作，如果这几行代码不是原子性执行，那么就可能导致4个商品的最后购买人和product表里面的不一致了，如下图：

为了避免这个问题，我们可以通过Lua脚本写一个批量更新商品最近购买人的脚本：

local name = ARGV[1];
for k, v in ipairs(KEYS) do
  redis.call("hset", v, "BUYER",  name);
end;

然后直接执行即可

redis-cli -p 6379 -c --eval batch_update.lua prod:1 prod:2 prod:3 prod:4 , arthinking

最终，可以发现，4个商品的BUYER字段都同时更新了：

➜  script redis-cli -p 6379 -c --raw
127.0.0.1:6379> HGET prod:1 BUYER
arthinking
127.0.0.1:6379> HGET prod:2 BUYER
arthinking
127.0.0.1:6379> HGET prod:3 BUYER
arthinking
127.0.0.1:6379> HGET prod:4 BUYER
arthinking

为了避免每次执行lua脚本，都需要通过网络传递脚本到Redis服务器，我们可以通过SCRIPT LOAD命令把lua脚本加载到Redis中，然后通过EVALSHA命令执行：

127.0.0.1:6379> script load 'local name = ARGV[1];for k, v in ipairs(KEYS) do redis.call("hset", v, "BUYER",  name); end;'
526b107ee608d0695e33f34f9358d5a18858400d

127.0.0.1:6379> EVALSHA 526b107ee608d0695e33f34f9358d5a18858400d 2 prod:1 prod:2 itzhai

127.0.0.1:6379> hget prod:1 BUYER
itzhai
127.0.0.1:6379> hget prod:2 BUYER
itzhai

**SCRIPT LOAD：**将脚本加载到脚本缓存中，但不执行它，并返回脚本的SHA1摘要。除非调用SCRIPT FLUSH，否则脚本会一直存在缓存中。

**EVALSHA：**使用该命令，通过脚本的SHA1进行调用脚本。

除了Redis命令的原子操作的场景，我们面临更多的问题是，在分布式系统中，对业务代码中的一组业务需要保证原子性。这个时候，就只能使用分布式锁了。

Redis

Redis应用之原子操作

1、DECR, INCR

2、Redis中执行Lua脚本实现原子操作

References