分布式锁的实现方式有很多,本篇文章讲述一下使用Redis实现分布式锁。网上有很多使用Redis实现分布式锁的代码,但是这些代码或多或少都有问题。这篇文章会写一个实现,同时标明一些注意点。
为了便于阐述,这里假设一个游戏场景,用户A有开山斧一把,价值500元宝,用户B有800元宝,想买A的开山斧,这些数据都存在Redis中。需要编写代码成功的实现该笔交易。
Redis实现分布式锁,需要考虑如下问题:
实现一个最低保障的分布式锁,需要具备三个特性
使用Redis实现分布式锁,一般使用SETNX或者SET命令,SETNX不能同时设置过期时间,如果使用的版本大于等于2.6.12,可以使用SET命令,可以使用这个命令原子性的实现SETNX和EXPIRE的功能,下面是两个命令的简介
命令格式:SETNX key value
时间复杂度:O(1)
说明:将key
设置值为value
,如果key
不存在,这种情况下等同SET命令。 当key
存在时,什么也不做。SETNX
是”SET if Not eXists”的简写。
返回值
1
如果key被设置了0
如果key没有被设置命令格式:SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
时间复杂度:O(1)
说明:将键key
设定为指定的“字符串”值。如果 key 已经保存了一个值,那么这个操作会直接覆盖原来的值,并且忽略原始类型。当set
命令执行成功之后,之前设置的过期时间都将失效。
选项
从2.6.12版本开始,redis为SET
命令增加了一系列选项:
EX
seconds – 设置键key的过期时间,单位时秒PX
milliseconds – 设置键key的过期时间,单位是毫秒NX
– 只有键key不存在的时候才会设置key的值XX
– 只有键key存在的时候才会设置key的值此处使用SETNX实现,毕竟有的公司Redis版本可能较低,使用SETNX可以实现,SET更加没有问题。
代码如下:
function uuid($prefix = '')
{
$chars = md5(uniqid(mt_rand(), true));
$uuid = substr($chars, 0, 8) . '-';
$uuid .= substr($chars, 8, 4) . '-';
$uuid .= substr($chars, 12, 4) . '-';
$uuid .= substr($chars, 16, 4) . '-';
$uuid .= substr($chars, 20, 12);
$ret = $prefix . $uuid;
return strtoupper($ret);
}
function acquireLock($redis,$lockName, $acquireTime = 10, $lockTime = 10)
{
$lockKey = 'lock:' + $lockName;
$identifier = uuid('identify');
$end = time() + $acquireTime;
while (time() < $end) {
if ($redis->setnx($lockKey, $identifier)) {
$redis->expire($lockKey, $lockTime);
return $identifier;
} elseif ($redis->ttl($lockKey) == -1) {
$redis->expire($lockKey, $lockTime);
}
usleep(1000);
}
return false;
}
function process(){
$redis = new Redis();
$lockName = 'market';
//1.获取锁
$locked = acquireLock($redis,$lockName);
if($locked === false){
return false;
}
//2.进行交易
//判断A和B是否满足交易条件
//使用管道,对A和B进行操作
//3.释放锁
$releaseRes = releaseLock($redis,$lockName,$locked);
if($releaseRes === false){
return false;
}
}
function releaseLock($redis,$lockName,$identifier){
$lockKey = 'lock:' + $lockName;
$redis->watch($lockKey);
if($redis->get($lockKey) === $identifier){
$redis->multi();
$redis->del($lockKey);
$redis->exec();
return true;
}
$redis->unwatch();
return false;
}
说明:
如果基于Redis单实例,假设这个单实例总是可用,这种方法已经足够安全。
但有两种特殊情况大家需要关注一下:
主从结构中存在明显的竞态:
在Redis的分布式环境中,有N个Redis master
这种情况可以使用Redlock算法
本文讲述了怎样用Redis实现分布式锁,并写了具体实现和相关的分析。要用Redis实现分布式锁,有很多细节需要思考,大家可以根据自己的业务形态设计符合自己要求的锁,在复杂度和安全性上做好折中。
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