十分钟搞懂redis原子操作

1. Redis简介

Redis是一款开源的缓存和键值数据库，常用于Web应用程序的数据缓存和消息传递。Redis支持丰富的数据类型，并提供了很多功能和指令供开发者使用，其中就包括原子操作。在本文中，我们将重点介绍Redis的原子操作相关知识。

2. 什么是原子操作？

在并发编程中，原子操作是指不可被中断的一个或一系列操作步骤，要么全部执行成功，要么全部执行失败，不会出现部分执行的情况。在多个线程同时访问共享资源的情况下，原子操作可以保证数据的安全性和一致性。

3. Redis中的原子操作

Redis提供了多种原子操作，这些操作可以原子性地增加或减少数字，对字符串进行位操作等等。下面我们分别介绍几种常用的原子操作。

3.1 原子递增和递减

Redis提供了INCR和DECR两个命令可以实现原子递增和递减，它们可以对指定的键所存储的数字进行加1或减1的操作，并返回最新的数字值。这两个操作是原子的，多个客户端同时执行递增或递减操作时，也不会出现竞争条件或数据不一致的问题。

INCR key

DECR key

3.2 原子设置指令

Redis的SET命令可以实现对指定键的值进行原子性的设置。SET命令除了可以设置普通字符串外，还可以设置特殊类型的字符串值，例如二进制数据、整数和浮点数等。在对指定键的值进行设置时，如果键不存在，则会自动创建新键；如果键已经存在，则会用新值替换掉旧值。

SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

NX：如果键不存在，则设置成功，否则设置失败。
XX：如果键已存在，则设置成功，否则设置失败。

3.3 CAS操作

Redis也支持类似于CAS（Compare And Swap）的操作，可以通过WATCH命令监视键的值，然后通过MULTI和EXEC命令实现事务和原子性操作。例如，如果要将键的值从oldval变成newval，可以执行以下命令：

WATCH key

val = GET key
if val == oldval
    MULTI
    SET key newval
    EXEC

上面这段代码使用WATCH命令监视了键的值，如果值与oldval相等，则开启一个事务，将键的值原子性地设置成newval，否则事务会被回滚。通过事务的原子性，多个客户端同时执行上面的操作也不会出现竞争问题。

4. 总结

Redis的原子操作可以保证多个线程/客户端之间的数据安全性和一致性，它们适用于各种高并发场景，例如单点登录、秒杀活动等。除了上面介绍的这几种原子操作，Redis还提供了一些其他的原子操作，例如SETNX、GETSET、MSET等，读者可以根据实际需求选择合适的操作。