《Redis 分佈式鎖》

一：什麼是分佈式鎖。

　　-  通俗來講的話，就是在分佈式架構的redis中，使用鎖。

 

二：分佈式鎖的使用選擇。

　　- 當 Redis 的使用場景很少，並且也只是單個在用的時候，能夠構建本身使用的 鎖。

　　- 若是在公司裏落地生產環境用分佈式鎖的時候，通常是會用開源類庫。

　　- Redis分佈式鎖，通常就是用 Redisson 框架就行了，很是的簡便易用。 

 

三：Redisson 實現Redis分佈式鎖的原理。

　　- 總體流程圖

　　　　- 

 

　　- 詳解

　　　　- 當某個請求的客戶端須要加鎖時候。

　　　　　　- 若是該客戶端面對的是一個redis cluster集羣，他首先會根據hash算法選擇一臺機器。（一致hash算法）

 

　　　　- 隨後會向Redis發送加鎖請求（原理爲Lua腳本）

　　　　　　- Lua 腳本會保證業務執行的原子性，因此採用 Lua 的方式爲加鎖命令。

　　　　　　- 

　　　　　　- 這個Lua 腳本的大體意思爲（這個Key的鎖是否存在，若是存在，則一直循環等待，如不存在，則上鎖，並設置過時時間。）

 

　　　　- watch dog 提供的鎖自動延期的能力

　　　　　　- 加鎖的鎖key默認生存時間才30秒，若是超過了30秒，客戶端1還想一直持有這把鎖，怎麼辦呢？

　　　　　　- RedisSon 只要加鎖成功，就會啓動一個watch dog看門狗， 他是一個後臺線程，會每隔10秒檢查一下 ，若是還持有鎖key，那麼就會不斷的延長鎖key的生存時間。

 

四：分佈式鎖鎖帶來的問題

　　- 在分佈式架構中的問題，就是若是你對某個redis master實例，寫入了key的鎖，此時會異步複製給對應的master slave實例。

　　- 可是這個過程當中一旦發生redis master宕機，主備切換，redis slave變爲了redis master。

　　- 接着就會致使，客戶端2來嘗試加鎖的時候，在新的redis master上完成了加鎖，而客戶端1也覺得本身成功加了鎖。

　　- 此時就會致使多個客戶端對一個分佈式鎖完成了加鎖。

　　- 這時系統在業務語義上必定會出現問題， 致使各類髒數據的產生 。

　　- 這個就是redis cluster/redis master-slave架構的 主從異步複製 致使的redis分佈式鎖的問題：在redis master實例宕機的時候，可能致使多個客戶端同時完成加鎖。

 

五：簡單實現的redis鎖

　　- 原理

　　　　-  經過 redis 的 setnx 功能進行加鎖

 

　　- 實現(PHP)

• • <?php
    /**
     * 建立 Redis 單例
     * @return mixed
     */
    class redisInstance { static $redis; private function __construct() { } public static function getInstance() { if (self::$redis) { return self::$redis; } self::$redis = new \Redis(); return self::$redis; } } class redisLock { public $reids; public function __construct() { $this->reids = redisInstance::getInstance(); } /** * 鍵加鎖，默認加鎖時間爲 1分鐘 = 60 * 1000(毫秒) * @param $key * @param int $ttl * @return bool */ public function lock($key, $ttl = 60000) { $lockKey = $key . '_lock'; // 經過setNx命令拿到鎖 $lock = $this->reids->set($lockKey, 1, ['NX', 'PX' => $ttl]); // 拿到鎖則直接返回 if ($lock) { return true; } // 沒有拿到鎖，則一直循環等待鎖資源釋放 while (!$lock) { $lock = $this->reids->set($key, 1, ['NX', 'PX' => $ttl]); } return $lock; } /** * 釋放鎖 * @param $key * @return bool */ public function unLock($key) { $lockKey = $key . '_lock'; $lock = false; // 釋放鎖 while (!$lock) { $lock = $this->reids->del($lockKey); } return true; } } $redis = redisInstance::getInstance(); $redisLock = new redisLock(); /** * 例如，買商品，進行庫存遞減 * 1：對庫存加鎖 * 2：遞減 * 3：釋放鎖 * 影響 * 加鎖致使的併發度下降 */ $key = 'stock'; $redisLock->lock($key); $stock = $redis->get($key); if ($redis->get($key) <= 0) { $redisLock->unLock($key); return false; } $redis->decr($key); $redisLock->unLock($key);