鎖-Memcached 和 Redis 分佈式鎖方案

分佈式緩存，能解決單臺服務器內存不能無限擴張的瓶頸。在分佈式緩存的應用中，會遇到多個客戶端同時爭用的問題。這個時候，須要用到分佈式鎖，獲得鎖的客戶端纔有操做權限。

Memcached 和 Redis 是經常使用的分佈式緩存構建方案，下面列舉下基於Memcached 和 Redis 分佈式鎖的實現方法。

Memcached 分佈式鎖

Memcached 能夠使用 add 命令，該命令只有KEY不存在時，才進行添加，或者不會處理。Memcached 全部命令都是原子性的，併發下add 同一個KEY ，只會一個會成功。

利用這個原理，能夠先定義一個 鎖 LockKEY ，add 成功的認爲是獲得鎖。而且設置[過時超時] 時間，保證宕機後，也不會死鎖。

在具體操做完後，判斷是否這次操做已超時。若是超時則不刪除鎖，若是不超時則刪除鎖。

僞代碼：

1          if (mc.Add("LockKey", "Value", expiredtime))
 2             {
 3                 //獲得鎖
 4                 try
 5                 {
 6                     //do business  function
 7 
 8                     //檢查超時
 9                     if (!CheckedTimeOut())
10                     {
11                         mc.Delete("LockKey");
12                     }
13                 }
14                 catch (Exception e)
15                 {
16                     mc.Delete("LockKey");
17                 }
18                
19             }

Redis 分佈式鎖

Redis  沒有add 命令，但有SETNX（SET if Not eXists）若給定的 key 已經存在，則 SETNX不作任何動做。設置成功，返回 1 。設置失敗，返回 0 。

SETNX 命令不能設置過時時間，須要再使用 EXPIRE 命令設置過時時間。

僞代碼：

int lockResult = rd.SETNX("LockKey", "Value");
if (lockResult == 1)
{
    //[1]獲得鎖
 
    //[2]設置超時過時時間
    rd.EXPIRE("LockKey", expiredtime);
 
    try
    {
        //do business  function
 
        //檢查超時
        if (!CheckedTimeOut())
        {
            rd.DEL("LockKey");
        }
    }
    catch (Exception e)
    {
        rd.DEL("LockKey");
    }
 
}

 這種作法，有一個很大的潛在風險。[1]獲得鎖後，再執行[2] 設置過時時間。若是在這期間出現宕機，則會致使沒有設置過時時間。按Redis 的默認緩存過時策略，這個鎖將不會釋放，產生死鎖。

因此不推薦用這種作法，應該用其它方式來實現鎖的超時過時策略：

     1：SETNX  value 值=當前時間+過時超時時間，返回1 則得到鎖，返回0則沒有得到鎖。轉2。

     2：GET 獲取 value 的值 。判斷鎖是否過時超時。若是超時，轉3。

     3：GETSET（將給定 key 的值設爲 value ，並返回 key 的舊值），GETSET  value 值=當前時間+過時超時時間， 判斷獲得的value 若是仍然是超時的，那就說明獲得鎖，不然沒有獲得鎖。

從2併發進到3 的操做，會屢次改寫超時時間，但這個不會有什麼影響。

僞代碼：

string expiredtime = DateTime.Now.AddMinutes(LockTimeoutMinutes).ToString();
int lockResult = rd.SETNX("LockKey", expiredtime);
bool getLock = false;
if (lockResult == 1)
{
    //獲得鎖
    getLock = true;
}
else
{
    string curExpiredtime = rd.GET("LockKey");
 
    //檢查鎖超時
    if (CheckedLockTimeOut(expiredtime))
    {
        expiredtime = DateTime.Now.AddMinutes(LockTimeoutMinutes).ToString();
        string newExpiredTime = GETSET(expiredtime);
        if (CheckedLockTimeOut(newExpiredTime))
        {
            //獲得鎖
            getLock = true;
        }
    }
}
if (getLock)
{
    try
    {
        //do business  function
 
        //檢查超時
        if (!CheckedTimeOut())
        {
            rd.DEL("LockKey");
        }
    }
    catch (Exception e)
    {
        rd.DEL("LockKey");
    }
}