[Redis] Transactions, 트랜잭션

Redis Transactions(이하 Transactions)는 명령어 그룹을 한 번에 처리할 수 있도록 해준다.

관련 명령어 목록:

• MULTI
• EXEC
• DISCARD
• WATCH

Transactions는 중요한 두 가지를 보장해준다.

• 트랜잭션의 모든 명령은 순차적으로 직렬화되고 실행된다. 다른 클라이언트의 요청이 오면 절대 실행 중간에 그 요청이 실행되지 않는다. 이것은 명령어가 단일 분리된 작업으로 실행되는 것을 보장한다.
• EXEC 명령어는 트랜잭션의 모든 명령을 실행시킨다. 클라이언트가 EXEC 명령을 호출하기 전에 트랜잭션의 컨텍스트에서 서버와의 연결이 끊긴 다면 모든 작업은 실행되지 않는다.

사용 방법

> MULTI
OK
> INCR foo
QUEUED
> INCR bar
QUEUED
> EXEC
1) (integer) 1
2) (integer) 1

MULTI라는 명령어를 치면 OK라는 싸인과 함께 여러 명령어를 받을 준비가 된다. 바로바로 실행되던 것과 달리 Redis는 명령어를 큐(Queue)에 넣는다. EXEC 명령어가 들어올 때 실행된다.

DISCARD 명령어는 큐에 있던 명령어를 전부 없애 버리고 그 트랜잭션은 종료된다.

Optimistic locking using CAS(check-and-set)

WATCH 명령어는 CAS(Check-And-Set) 작업을 Redis transactions에서 할 수 있도록 해준다.

WATCHed key(WATCH로 지정한 key)는 변경 사항이 있는지 모니터링된다. EXEC 명령 전에 watched key가 하나라도 수정이 되면 전체 트랜잭션이 중단되고 EXEC는 트랜잭션이 실패했음을 알리는 Null 응답을 반환한다.

이와 같은 시도를 할 수 있다.

val = GET mykey
val = val + 1
SET mykey $val

이 작업은 주어진 시간에 하나의 클라이언트에서만 수행을 한다면 안정적으로 돌아간다. 여러 개의 클라이언트가 거의 동시에 key를 증가시키려고 하면 서로 경쟁 상태(race condition)에 놓이게 된다.

예를 들어, 클라이언트 A와 B가 이전 값(10이라고 치자)을 읽었다. 두 클라이언트 모두 그 값을 증가시키고 마지막에 SET이라는 명령어를 통해 key의 값으로 저장한다. 이렇게 하면 결과 값은 12가 아닌 11이 된다.

WATCH를 이용하면 이 문제를 잘 다룰 수 있게 된다.

WATCH mykey
val = GET mykey
val = val + 1
MULTI
SET mykey $val
EXEC

위와 같이 사용하면, 경쟁 상태(race condition)가 발생하고 WATCH와 EXEC의 호출 사이에 다른 클라이언트가 val의 결과를 변경한다면 그 트랜잭션은 실패하게 된다.

간단하게 이 작업을 경쟁 상태에 놓이지 않기를 바라며 반복하면 된다. 이런 식의 락킹(locking)을 일컬어 optimistic locking(낙관적 락킹)이라 한다.

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References

[1] Transactions. Redis. (n.d.). Retrieved July 7, 2022, from https://redis.io/docs/manual/transactions/