为何Redis用乐观锁，而MySQL数据库却没有

Question

为何Redis用乐观锁，而MySQL数据库却没有

Answer 1

简单来说，Redis使用乐观锁，相对于悲观锁，在实现中更加简单，在某些场景中的性能也更好。Redis作为一个轻量级的、快速的缓存引擎，而不是一个全功能的关系型数据库，既没有使用悲观锁的必要，也难以承受使用悲观锁的成本。

详细来说，要深入到Redis和MySQL的事务处理机制。Redis关于事务的文档见此：

Transactions（事务）

Redis对于事务只提供了非常有限的支持，其实更多地是试图绕过问题。

首先，Redis对于同一事务中的一组操作，而不是立即执行，而是放入一个queue中，当执行到EXEC时，再一起执行。事务执行是全局独占的，也就是同一时间只有一个事务被执行，中途不能被其它事务打断。Redis用这种最简单的、也是性能最差的方式避免了race condition。

其次，在Redis的事务中，如果有一个或多个操作失败，其它操作仍然会成功，也就是说它根本没有回滚机制。

这种方式会带来很多严重的问题，其中之一是，无法先读取某个数值后再进行依赖这个值的操作，因为放在一个事务里会被在同一个瞬间执行，不放在同一个事务里又会导致race condition。解决方法是使用WATCH，它会监视一个或多个变量，如果变量的值在调用WATCH以后和事务提交之前被别的事务修改过了，整个事务都会失败。这类似于操作系统中的CAS（Compare and Set）。我不知道WATCH具体是怎么实现的，但是我推测它监控了指定变量的版本号。

即使有了WATCH，Redis的事务也是受到严重限制的。第一，它没有实现读数据时的一致性，因为WATCH对于读操作不起作用。第二，它不支持回滚。第三，在对同一变量存在大量并发写操作时，性能会非常差，因为每次提交事务时，WATCH监控的变量都已经被修改了，导致事务将多次提交失败。但是，Redis本来就是一个KV类型的缓存引擎，要处理的是大量读少量写的场景，对一致性也没有要求。

MySQL就完全不一样了，作为一个典型的关系型数据库，它需要完整地实现ACID，所以Redis的方式是解决不了它的问题的。

MySQL中的MVCC机制（Oracle的也是），通过undo 日志来获取某个行记录的历史快照，从而实现了所谓的读一致性。它的目的是读取某个时间点上的历史数据（而不是可能已经被修改了的数据），而不是避免悲观锁的使用。严格地说这不能称之为乐观锁，因为它既不Compare当前版本和历史版本，也不进行Set。事实上，在读取记录的历史快照时，当前记录有可能（由于并发的写操作）已经被加上独占锁。

进一步的问题是：有没有可能使用乐观锁来实现RDBMS中的写一致性？有没有可能使用乐观锁实现完整的ACID特性？

回答是可以。例如，MS SQL SERVER的Hekaton引擎通过一套基于时间戳的多版本管理系统，实现了不使用了悲观锁的ACID。

但是，这并不意味着乐观锁必然优于悲观锁。除了维护多版本的开销以外，乐观锁无法避免的一个问题是，当多个写操作试图更新同一个对象时，只有第一个操作可以成功，其它的操作都会在Compare时失败然后回滚，从而造成极大的性能问题。在这种情况下，乐观锁的性能会低于悲观锁。

目前的趋势似乎是，大规模的分布式数据库更倾向于使用乐观锁来达到所谓的external consistency，因为基于传统悲观锁的分布式锁在集群大到一定程度以后（从几百台扩展到成千上万台时），性能开销就大得无法接受了。Google的Spanner就是基于乐观锁。当然这完全是另外一个问题了。

 

Answer 2

mysql也有乐观锁
乐观锁假设数据一般情况下不会造成冲突，所以在数据进行提交更新的时候，才会正式对数据的冲突与否进行检测，如果发现冲突了，则返回错误的信息，让用户决定如何去做。在对数据库进行处理的时候，乐观锁并不会使用数据库提供的锁机制。一般的实现乐观锁的方式就是记录数据版本。数据版本，就是为数据增加的一个版本标识。当读取数据时，将版本标识的值一同读出，数据每更新一次，同时对版本标识进行更新。当我们提交更新的时候，判断数据库表对应记录的当前版本信息与第一次取出来的版本标识进行比对，如果数据库表当前版本号与第一次取出来的版本标识值相等，则予以更新，否则认为是过期数据。实现数据版本有两种方式，第一种是使用版本号，第二

Answer 3

Memcached是全内存的数据缓冲系统，Redis虽然支持数据的持久化，但是全内存毕竟才是其高性能的本质。
作为基于内存的存储系统来说，机器物理内存的大小就是系统能够容纳的最大数据量。
如果需要处理的数据量超过了单台机器的物理内存大小，就需要构建分布式集群来扩展存储能力。