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用Redis实现分布式锁

redis有一系列的命令,特点是以nx结尾,nx是not exists的缩写,如setnx命令就应该理解为:set if not exists。这系列的命令非常有用,这里讲使用setnx来实现分布式锁。 用setnx实现分布式锁 利用setnx非常简单地实现分布式锁。例如:某客户端要获得一个名字f
redis有一系列的命令,特点是以nx结尾,nx是not exists的缩写,如setnx命令就应该理解为:set if not exists。这系列的命令非常有用,这里讲使用setnx来实现分布式锁。
用setnx实现分布式锁利用setnx非常简单地实现分布式锁。例如:某客户端要获得一个名字foo的锁,客户端使用下面的命令进行获取:
setnx lock.foo
?如返回1,则该客户端获得锁,把lock.foo的键值设置为时间值表示该键已被锁定,该客户端最后可以通过del lock.foo来释放该锁。?如返回0,表明该锁已被其他客户端取得,这时我们可以先返回或进行重试等对方完成或等待锁超时。解决死锁上面的锁定逻辑有一个问题:如果一个持有锁的客户端失败或崩溃了不能释放锁,该怎么解决?我们可以通过锁的键对应的时间戳来判断这种情况是否发生了,如果当前的时间已经大于lock.foo的值,说明该锁已失效,可以被重新使用。
发生这种情况时,可不能简单的通过del来删除锁,然后再setnx一次,当多个客户端检测到锁超时后都会尝试去释放它,这里就可能出现一个竞态条件,让我们模拟一下这个场景:
?c0操作超时了,但它还持有着锁,c1和c2读取lock.foo检查时间戳,先后发现超时了。?c1 发送del lock.foo?c1 发送setnx lock.foo 并且成功了。?c2 发送del lock.foo?c2 发送setnx lock.foo 并且成功了。这样一来,c1,c2都拿到了锁!问题大了!
幸好这种问题是可以避免d,让我们来看看c3这个客户端是怎样做的:
c3发送setnx lock.foo 想要获得锁,由于c0还持有锁,所以redis返回给c3一个0c3发送get lock.foo 以检查锁是否超时了,如果没超时,则等待或重试。反之,如果已超时,c3通过下面的操作来尝试获得锁:
getset lock.foo 通过getset,c3拿到的时间戳如果仍然是超时的,那就说明,c3如愿以偿拿到锁了。如果在c3之前,有个叫c4的客户端比c3快一步执行了上面的操作,那么c3拿到的时间戳是个未超时的值,这时,c3没有如期获得锁,需要再次等待或重试。留意一下,尽管c3没拿到锁,但它改写了c4设置的锁的超时值,不过这一点非常微小的误差带来的影响可以忽略不计。注意:为了让分布式锁的算法更稳键些,持有锁的客户端在解锁之前应该再检查一次自己的锁是否已经超时,再去做del操作,因为可能客户端因为某个耗时的操作而挂起,操作完的时候锁因为超时已经被别人获得,这时就不必解锁了。
示例伪代码根据上面的代码,我写了一小段fake代码来描述使用分布式锁的全过程:
# get lock
lock = 0
while lock != 1:
    timestamp =?current unix time + lock timeout + 1
    lock =?setnx lock.foo timestamp
    if lock == 1 or (now() > (get lock.foo) and?now() >?(getset lock.foo timestamp)):
        break;
    else:
        sleep(10ms)
# do your job
do_job()
# release
if now() get lock.foo:
    del lock.foo
是的,要想这段逻辑可以重用,使用python的你马上就想到了decorator,而用java的你是不是也想到了那谁?aop + annotation?行,怎样舒服怎样用吧,别重复代码就行。
原文地址:用redis实现分布式锁, 感谢原作者分享。
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