Redis setnx命令分布式緩存

本文轉載自查看原文 2019-02-19 16:37 2409 Redis

setnx命令

將 key 的值設為 value，當且僅當 key 不存在。
若給定的 key 已經存在，則 SETNX 不做任何動作。
SETNX 是SET if Not eXists的簡寫。

redis> SETNX mykey “hello” 
(integer) 1 
redis> SETNX mykey “hello” 
(integer) 0 
redis> GET mykey 
“hello”

將鍵 key 的值設為 value ，並返回鍵 key 在被設置之前的舊值。

返回給定鍵 key 的舊值。

如果鍵 key 沒有舊值，也即是說，鍵 key 在被設置之前並不存在，那么命令返回 nil 。

當鍵 key 存在但不是字符串類型時，命令返回一個錯誤。

redis> GETSET db mongodb    # 沒有舊值，返回 nil
(nil)

redis> GET db
"mongodb"

redis> GETSET db redis      # 返回舊值 mongodb
"mongodb"

redis> GET db
"redis"

多個進程執行以下Redis命令：

SETNX lock.foo <current Unix time + lock timeout + 1>

如果 SETNX 返回1，說明該進程獲得鎖，SETNX將鍵 lock.foo 的值設置為鎖的超時時間（當前時間 + 鎖的有效時間）。

如果 SETNX 返回0，說明其他進程已經獲得了鎖，進程不能進入臨界區。進程可以在一個循環中不斷地嘗試 SETNX 操作，以獲得鎖。

考慮一種情況，如果進程獲得鎖后，斷開了與 Redis 的連接（可能是進程掛掉，或者網絡中斷），如果沒有有效的釋放鎖的機制，那么其他進程都會處於一直等待的狀態，即出現“死鎖”。

上面在使用 SETNX 獲得鎖時，我們將鍵 lock.foo 的值設置為鎖的有效時間，進程獲得鎖后，其他進程還會不斷的檢測鎖是否已超時，如果超時，那么等待的進程也將有機會獲得鎖。

然而，鎖超時時，我們不能簡單地使用 DEL 命令刪除鍵 lock.foo 以釋放鎖。考慮以下情況，進程P1已經首先獲得了鎖 lock.foo，然后進程P1掛掉了。進程P2，P3正在不斷地檢測鎖是否已釋放或者已超時，執行流程如下：

從上面的情況可以得知，在檢測到鎖超時后，進程不能直接簡單地執行 DEL 刪除鍵的操作以獲得鎖。

解決上述問題，在del前，進行 getset操作

我們同樣假設進程P1已經首先獲得了鎖 lock.foo，然后進程P1掛掉了。接下來的情況：

進程P4執行 SETNX lock.foo 以嘗試獲取鎖
由於進程P1已獲得了鎖，所以P4執行 SETNX lock.foo 返回0，即獲取鎖失敗
P4執行 GET lock.foo 來檢測鎖是否已超時，如果沒超時，則等待一段時間，再次檢測
如果P4檢測到鎖已超時，即當前的時間大於鍵 lock.foo 的值，P4會執行以下操作
GETSET lock.foo <current Unix timestamp + lock timeout + 1>
由於 GETSET 操作在設置鍵的值的同時，還會返回鍵的舊值，通過比較鍵 lock.foo 的舊值是否小於當前時間，可以判斷進程是否已獲得鎖
假如另一個進程P5也檢測到鎖已超時，並在P4之前執行了 GETSET 操作，那么P4的 GETSET 操作返回的是一個大於當前時間的時間戳，這樣P4就不會獲得鎖而繼續等待。注意到，即使P4接下來將鍵 lock.foo 的值設置了比P5設置的更大的值也沒影響。

另外，值得注意的是，在進程釋放鎖，即執行 DEL lock.foo 操作前，需要先判斷鎖是否已超時。如果鎖已超時，那么鎖可能已由其他進程獲得，這時直接執行 DEL lock.foo 操作會導致把其他進程已獲得的鎖釋放掉。