Redis實現分佈式鎖 php

時間 2019-12-07

標籤 redis 實現分佈式 php 欄目 Redis 简体版

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轉自:https://www.cnblogs.com/wenxiong/p/3954174.html

1、分佈式鎖的做用：php

redis寫入時不帶鎖定功能，爲防止多個進程同時進行一個操做，出現意想不到的結果，so...對緩存進行插入更新操做時自定義加鎖功能。html

2、Redis的NX後綴命令redis

　　Redis有一系列的命令，其特色是以NX結尾，NX的意思能夠理解爲 NOT EXISTS（不存在），SETNX命令（SET IF NOT EXISTS）能夠理解爲若是不存在則插入，Redis分佈式鎖的實現主要就是使用SETNX命令。緩存

3、實現原理分佈式

在進程請求執行操做前進行判斷，加鎖是否成功，加鎖成功容許執行下步操做；函數

若是不成功，則判斷鎖的值（時間戳）是否大於當前時間，若是大於當前時間，則獲取鎖失敗不容許執行下步操做；spa

若是鎖的值（時間戳）小於當前時間，而且GETSET命令獲取到的鎖的舊值依然小於當前時間，則獲取鎖成功容許執行下步操做；code

若是鎖的值（時間戳）小於當前時間，而且GETSET命令獲取到的鎖的舊值大於當前時間，則獲取鎖失敗不容許執行下步操做；htm

4、$redis->setnx() 設置鎖blog

$expire = 10;//有效期10秒
$key = 'lock';//key
$value = time() + $expire;//鎖的值 = Unix時間戳 + 鎖的有效期
$lock = $redis->setnx($key, $value);
//判斷是否上鎖成功，成功則執行下步操做
if(!empty($lock))
{
     //下步操做...       
}

若是返回 1 ，則表示當前進程得到鎖，並得到了當前插入/更新緩存的操做權限。

若是返回 0，表示鎖已被其餘進程獲取，這是進程能夠返回結果或者等待當前鎖失效再請求。

5、解決死鎖

　　若是隻用SETNX命令設置鎖的話，若是當持有鎖的進程崩潰或刪除鎖失敗時，其餘進程將沒法獲取到鎖，問題就大了。

解決方法是在獲取鎖失敗的同時獲取鎖的值，並將值與當前時間進行對比，若是值小於當前時間說明鎖以過時失效，進程可運用Redis的DEL命令刪除該鎖。

$expire = 10;//有效期10秒
$key = 'lock';//key
$value = time() + $expire;//鎖的值 = Unix時間戳 + 鎖的有效期
$status = true;
while($status)
{
    $lock = $redis->setnx($key, $value);
    if(empty($lock))
    {
        $value = $redis->get($key);
        if($value < time())
        {
            $redis->del($key);
        }       
    }else{
        $status = false;
        //下步操做....
    }
}

　　可是，簡單粗暴的用DEL命令刪除鎖再SETNX命令上鎖也會出現問題。好比，進程1得到鎖後崩潰或刪除鎖失敗，這時進程2檢測到鎖存在當已過時，用DEL命令刪除鎖並用SETNX命令設置鎖，進程3也檢測到鎖過時，也用DEL命令刪除鎖也用SETNX命令設置了鎖，這時進程2和進程3同時得到了鎖。問題大了！

　　爲了解決這個問題，這裏用到了Redis的GETSET命令，GETSET命令在給鎖設置新值的同時返回鎖的舊值，這裏利用了GETSET命令同時獲取和賦值的特性，在此期間其餘進程沒法修改鎖的值。

　　例如：

　　　　進程1得到鎖後操做超時/崩潰/刪除鎖失敗，

　　　　進程2檢測到鎖已存在，但獲取鎖的值對比當前時間發現鎖已過時，

　　　　進程2經過GETSET命令從新給鎖賦予新的值，並獲取到的鎖的舊值，再次對比鎖的舊值與當前時間，若是鎖的舊值依然小於當前時間的話，這時進程2就能夠忽略進程1餘留下的廢鎖進行下步操做了。

　　　　進程2完成下步操做後返回前應該刪除鎖，但在刪除鎖時能夠先檢測鎖是否還未過時，未過時才作刪除操做，已過時的就不必在去刪除鎖了，由於頗有可能其餘進程檢測到鎖過時時已經去獲取鎖了。

　　　　這裏要說明的是，若是有其餘進程在進程2以前獲取到鎖，那麼進程2將獲取鎖失敗，可是進程2在用GETSET獲取鎖的舊值時也賦予了鎖新的值，改寫了其餘進程賦予鎖的超時值。看到這你們可能會有疑問了，進程2沒獲取到鎖怎麼能改變鎖的值呢？是的，進程2改變了鎖的原有值，但這一點小小的時間偏差帶來的影響是能夠忽略。

如下是Redis實現分佈式鎖的完整PHP代碼：

<?php
/**
 * 實現Redis分佈鎖
 */
 
$key        = 'test';       //要更新信息的緩存KEY
$lockKey    = 'lock:'.$key; //設置鎖KEY
$lockExpire = 10;           //設置鎖的有效期爲10秒
 
//獲取緩存信息
$result = $redis->get($key);
//判斷緩存中是否有數據
if(empty($result))
{
    $status = TRUE;
    while ($status)
    {
        //設置鎖值爲當前時間戳 + 有效期
        $lockValue = time() + $lockExpire;
        /**
         * 建立鎖
         * 試圖以$lockKey爲key建立一個緩存,value值爲當前時間戳
         * 因爲setnx()函數只有在不存在當前key的緩存時纔會建立成功
         * 因此，用此函數就能夠判斷當前執行的操做是否已經有其餘進程在執行了
         * @var [type]
         */
        $lock = $redis->setnx($lockKey, $lockValue);
        /**
         * 知足兩個條件中的一個便可進行操做
         * 一、上面一步建立鎖成功;
         * 二、   1）判斷鎖的值（時間戳）是否小於當前時間    $redis->get()
         *      2）同時給鎖設置新值成功    $redis->getset()
         */
        if(!empty($lock) || ($redis->get($lockKey) < time() && $redis->getSet($lockKey, $lockValue) < time() ))
        {
            //給鎖設置生存時間
            $redis->expire($lockKey, $lockExpire);
            //******************************
            //此處執行插入、更新緩存操做...
            //******************************
 
            //以上程序走完刪除鎖
            //檢測鎖是否過時，過時鎖不必刪除
            if($redis->ttl($lockKey))
                $redis->del($lockKey);
            $status = FALSE;
        }else{
            /**
             * 若是存在有效鎖這裏作相應處理
             *      等待當前操做完成再執行這次請求
             *      直接返回
             */
            sleep(2);//等待2秒後再嘗試執行操做
        }
    }
}