redis實現加鎖的幾種方法示例詳解


1. redis加鎖分類

redis能用的的加鎖命令分表是INCR、SETNX、SET

2. 第一種鎖命令INCR

這種加鎖的思路是, key 不存在,那么 key 的值會先被初始化為 0 ,然后再執行 INCR 操作進行加一。
然后其它用戶在執行 INCR 操作進行加一時,如果返回的數大於 1 ,說明這個鎖正在被使用當中。

    1、 客戶端A請求服務器獲取key的值為1表示獲取了鎖 

    2、 客戶端B也去請求服務器獲取key的值為2表示獲取鎖失敗

    3、 客戶端A執行代碼完成,刪除鎖

    4、 客戶端B在等待一段時間后在去請求的時候獲取key的值為1表示獲取鎖成功

    5、 客戶端B執行代碼完成,刪除鎖

$redis->incr($key);
$redis->expire($key, $ttl); //設置生成時間為1秒

 

 

3. 第二種鎖SETNX

這種加鎖的思路是,如果 key 不存在,將 key 設置為 value

如果 key 已存在,則 SETNX 不做任何動作

    1、 客戶端A請求服務器設置key的值,如果設置成功就表示加鎖成功

    2、 客戶端B也去請求服務器設置key的值,如果返回失敗,那么就代表加鎖失敗

    3、 客戶端A執行代碼完成,刪除鎖

    4、 客戶端B在等待一段時間后在去請求設置key的值,設置成功

    5、 客戶端B執行代碼完成,刪除鎖   

$redis->setNX($key, $value);
$redis->expire($key, $ttl);

 

 

4. 第三種鎖SET

上面兩種方法都有一個問題,會發現,都需要設置 key 過期。那么為什么要設置key過期呢?如果請求執行因為某些原因意外退出了,導致創建了鎖但是沒有刪除鎖,那么這個鎖將一直存在,以至於以后緩存再也得不到更新。於是乎我們需要給鎖加一個過期時間以防不測。

但是借助 Expire 來設置就不是原子性操作了。所以還可以通過事務來確保原子性,但是還是有些問題,所以官方就引用了另外一個,使用 SET 命令本身已經從版本 2.6.12 開始包含了設置過期時間的功能。

    1、 客戶端A請求服務器設置key的值,如果設置成功就表示加鎖成功

    2、 客戶端B也去請求服務器設置key的值,如果返回失敗,那么就代表加鎖失敗

    3、 客戶端A執行代碼完成,刪除鎖

    4、 客戶端B在等待一段時間后在去請求設置key的值,設置成功

    5、 客戶端B執行代碼完成,刪除鎖

$redis->set($key, $value, array('nx', 'ex' => $ttl)); //ex表示秒

 

 

5. 其它問題

雖然上面一步已經滿足了我們的需求,但是還是要考慮其它問題?

    1、 redis發現鎖失敗了要怎么辦?中斷請求還是循環請求?

    2、 循環請求的話,如果有一個獲取了鎖,其它的在去獲取鎖的時候,是不是容易發生搶鎖的可能?

    3、 鎖提前過期后,客戶端A還沒執行完,然后客戶端B獲取到了鎖,這時候客戶端A執行完了,會不會在刪鎖的時候把B的鎖給刪掉?

6. 解決辦法

針對問題1:使用循環請求,循環請求去獲取鎖

針對問題2:針對第二個問題,在循環請求獲取鎖的時候,加入睡眠功能,等待幾毫秒在執行循環

針對問題3:在加鎖的時候存入的key是隨機的。這樣的話,每次在刪除key的時候判斷下存入的key里的value和自己存的是否一樣

復制代碼
do { //針對問題1,使用循環
  $timeout = 10;
  $roomid = 10001;
  $key = 'room_lock';
  $value = 'room_'.$roomid; //分配一個隨機的值針對問題3
  $isLock = Redis::set($key, $value, 'ex', $timeout, 'nx');//ex 秒
   if ($isLock) {
        if (Redis::get($key) == $value) { //防止提前過期,誤刪其它請求創建的鎖
         //執行內部代碼
        Redis::del($key);
      continue;//執行成功刪除key並跳出循環
     }
   } else {
   usleep(5000); //睡眠,降低搶鎖頻率,緩解redis壓力,針對問題2
   }
} while(!$isLock);
復制代碼

 

 

7. 另外一個鎖

以上的鎖完全滿足了需求,但是官方另外還提供了一套加鎖的算法,這里以PHP為例

復制代碼
$servers = [
    ['127.0.0.1', 6379, 0.01],
      ['127.0.0.1', 6389, 0.01],
    ['127.0.0.1', 6399, 0.01],
];
 
$redLock = new RedLock($servers);
 
//加鎖
$lock = $redLock->lock('my_resource_name', 1000);
 
//刪除鎖
$redLock->unlock($lock)


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