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基於Redis實現分布式鎖

cti ces 實現 並不是 可能 rand urn 請求 lease


1.setnx
鎖在redis中最簡單的數據結構就是string。最早的時候,上鎖的操作一般使用setnx,這個命令是當:lock不存在的時候set一個val,或許你還會記得使用expire來增加鎖的過期,解鎖操作就是使用del命令,偽代碼如下:
if (Redis::setnx("my:lock", 1)) {
  Redis::expire("my:lock", 10);
  // ... do something

  Redis::del("my:lock")
}
這裏其實是有問題的,問題就在於setnx和expire中間如果遇到crash等行為,可能這個lock就不會被釋放了。

2.set


現在官方建議直接使用set來實現鎖。我們可以使用set命令來替代setnx,就是下面這個樣子
if (Redis::set("my:lock", 1, "nx", "ex", 10)) {
  ... do something

  Redis::del("my:lock")
}
上面的代碼把my:lock設置為1,當且僅當這個lock不存在的時候,設置完成之後設置過期時間為10。
獲取鎖的機制是對了,但是刪除鎖的機制直接使用del是不對的。因為有可能導致誤刪別人的鎖的情況。比如,這個鎖我上了10s,但是我處理的時間比10s更長,到了10s,這個鎖自動過期了,被別人取走了,並且對它重新上鎖了。那麽這個時候,我再調用Redis::del就是刪除別人建立的鎖了。
官方對解鎖的命令也有建議,建議使用lua腳本,先進行get,再進行del

主控:
$token = rand(1, 100000);

function lock() {
  return Redis::set("my:lock", $token, "nx", "ex", 10);
}

function unlock() {
  $script = `
  if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1]
  then
    return redis.call("del",KEYS[1])
  else
    return 0
  end
  `
  return Redis::eval($script, "my:lock", $token)
}

if (lock()) {
  // do something

  unlock();
}

redis工具類:

public class RedisTool {

    private static final String LOCK_SUCCESS = "OK";
    private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";
    private static final String SET_WITH_EXPIRE_TIME = "PX";

    private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;

    /**
     * 嘗試獲取分布式鎖
     * @param jedis Redis客戶端
     * @param lockKey 鎖
     * @param requestId 請求標識
     * @param expireTime 超期時間
     * @return 是否獲取成功
     */
    public static boolean tryGetDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {

        String result = jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);

        if (LOCK_SUCCESS.equals(result)) {
            return true;
        }
        return false;

    }


    /**
     * 釋放分布式鎖
     * @param jedis Redis客戶端
     * @param lockKey 鎖
     * @param requestId 請求標識
     * @return 是否釋放成功
     */
    public static boolean releaseDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {

        String script = "if redis.call(‘get‘, KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call(‘del‘, KEYS[1]) else return 0 end";
        Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(requestId));

        if (RELEASE_SUCCESS.equals(result)) {
            return true;
        }
        return false;

    }


}

其他:lua腳本的原子性:
Redis 使用單個 Lua 解釋器去運行所有腳本,並且, Redis 也保證腳本會以原子性(atomic)的方式執行:當某個腳本正在運行的時候,不會有其他腳本或 Redis 命令被執行。這和使用 MULTI / EXEC 包圍的事務很類似。在其他別的客戶端看來,腳本的效果(effect)要麽是不可見的(not visible),要麽就是已完成的(already completed)。另一方面,這也意味著,執行一個運行緩慢的腳本並不是一個好主意。寫一個跑得很快很順溜的腳本並不難,因為腳本的運行開銷(overhead)非常少,但是當你不得不使用一些跑得比較慢的腳本時,請小心,因為當這些蝸牛腳本在慢吞吞地運行的時候,其他客戶端會因為服務器正忙而無法執行命令。

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