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WATCH 是 Redis 提供的一个用于实现 乐观锁 (Optimistic Lock) 的命令，通常用于实现事务中的并发控制。它允许客户端监控一个或多个键的变革，并确保事务（MULTI/EXEC）中实行的操作在这些键没有发生改变的情况下才华成功提交。若在事务实行前，某些键被其他客户端修改，事务将被中止，避免潜伏的并发修改问题。
WATCH 的工作机制
- 监听键
- 客户端通过 WATCH 命令可以监听一个或多个键。实行后，Redis 会将这些键标志为被当前客户端监督的状态。
- 一旦这些被监督的键在 EXEC 之前被其他客户端修改（包括 DEL, SET, INCR, DECR 等操作），事务就会被中止。
- 事务的实行
- 在监听键后，客户端会开始一个事务块，利用 MULTI 命令，表示事务的开始。
- 然后客户端可以实行一系列 Redis 命令，但这些命令不会立刻实行，而是放入事务队列。
- 最终，客户端利用 EXEC 命令提交事务，Redis 将查抄被 WATCH 的键在事务实行前是否被修改过。假如没有变革，所有命令将被原子性地实行；假如有任何一个被监督的键被修改，事务会中止，返回 nil，表示事务失败。
- 取消监督
- 可以通过 UNWATCH 命令手动取消监督键。
- 当 EXEC 命令实行后，所有 WATCH 监督的键也会被自动取消。
- 假如客户端在 MULTI/EXEC 事务块中利用了 DISCARD 命令，事务会被取消，且 WATCH 的效果也会失效。
利用 WATCH 的例子
- # Client A
- WATCH mykey
- MULTI
- INCR mykey
- EXEC
然后 Client A 实行 EXEC，由于 mykey 在 EXEC 之前已经被 Client B 修改，事务会失败，返回 nil。
乐观锁的机制
WATCH 的核心思想是乐观锁机制。与灰心锁不同，乐观锁假设并发操作很少发生，并在操作前先不锁定资源，而是允许多个客户端对数据举行操作和修改。在提交前，通过 WATCH 确保没有其他客户端对数据举行了修改，假如检测到冲突，操作会回滚或者重新尝试。
这种机制特别适用于以下场景：
- 必要在高并发下处理数据的场景。
- 希望通过简洁的方式控制并发修改。
- 对于不确定的并发情况，可以避免频繁加锁的复杂性。
WATCH 与 MULTI/EXEC 的关系
- MULTI/EXEC 实现的是原子性事务，但没有自动的并发控制机制。
- WATCH 可以与 MULTI/EXEC 配合，增加对并发修改的检测，确保事务提交时数据不会发生不测变革。
WATCH 的注意事项
- 只监督变革，而不是加锁：WATCH 仅仅是监督键是否发生了变革，不会制止其他客户端对该键的修改。也就是说，WATCH 并不会提供雷同于灰心锁的资源保护，只是用来检测冲突。
- 长时间监督代价大：长时间利用 WATCH 会增加 Redis 的监督列表大小，并斲丧内存资源。因此，监督应该尽量在事务短时间内实行完毕，避免 WATCH 的持久存在。
- 取消监督：假如 EXEC 失败，事务被中止，或者客户端自动取消了监督（利用 UNWATCH），应该注意重新开始一个新的 WATCH 周期。
典范应用场景
- 乐观锁：在数据操作时确保事务中的键没有被其他客户端修改，以避免数据冲突。
- 计数器：比方，对一个计数器的原子性递增操作，确保在高并发下，多个客户端不会发生数据覆盖或丢失问题。
- 库存管理：在电子商务体系中，查抄和更新商品库存可以通过 WATCH 来确保库存不会被多个客户端同时操作，从而避免超卖问题。
WATCH 的性能与局限性
- 性能：WATCH 的开销与 Redis 的高性能特性结合得很好，它依靠于 Redis 的内存存储和事故驱动模型，能以低开销监督大量的键。
- 局限性：WATCH 是乐观锁的一种形式，对于高并发环境下的冲突，大概必要多个客户端举行重试，这在非常高的并发场景中大概会带来一定的耽误。别的，假如一个事务的实行逻辑复杂，WATCH大概导致频繁的失败重试。
总结
Redis 的 WATCH 机制为 Redis 提供了一种高效的乐观锁办理方案，允许客户端通过监督键的变革来控制并发事务的安全实行。它适用于高并发场景下的事务操作，同时能保持 Redis 的高性能特性。不外，在高冲突环境下，必要结合业务逻辑举行适当的重试或其他并发控制步伐。
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