Go 語言下基於Redis分佈式鎖的實現方式

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分佈式鎖一般有三種實現方式：1. 數據庫樂觀鎖；2. 基於Redis的分佈式鎖；3. 基於ZooKeeper的分佈式鎖。本篇博客將介紹第二種方式，基於Redis實現分佈式鎖。雖然網上已經有各種介紹Redis分佈式鎖實現的博客，然而他們的實現卻有著各種各樣的問題，為瞭避免誤人子弟，本篇博客將詳細介紹如何正確地實現Redis分佈式鎖。

項目地址： https://github.com/Spongecaptain/redisLock

1. Go 原生的互斥鎖

Go 原生的互斥鎖即 sync 包下的 Mutex 結構體，利用此結構體的 Lock 以及 Unlock 方法能夠實現鎖的占據以及釋放。

關於 sync.Mutex，我們可以總結出如下的特性：

  • 支持自旋鎖，在並發沖突不嚴重的背景下提高鎖的使用效率；
  • 支持鎖的公平性，能夠避免鎖導致的線程饑餓問題；
  • 不支持鎖的重入，持有鎖的協程再次申請鎖資源會導致死鎖；
  • 任何協程都可以調用 Mutex.Unlock 方法來解鎖，並不隻允許占據鎖資源的協程進行解鎖；
  • 不支持超時鎖獲取，也不支持 TryLock 機制

Go 語言中 sync.Mutex 的特性與 Java 中 java.util.concurrent.locks.Lock 相比，API 語義簡單不少，這也符合 Go 語言對於簡單化的追求。

下面看看本項目-基於 Redis 的分佈式鎖能夠提供哪些分佈鎖特性。

2. redisLock 的特性

github-redisLock 是一個基於 go-redis/redis 客戶端的 Redis 分佈式鎖。其擁有的如下的特性：

  • 原子性：利用 Lua 腳本實現原子性語義；
  • 阻塞喚醒：利用 Redis 的發佈訂閱來實現鎖的阻塞喚醒；
  • 鎖自動過期：避免因為宕機導致的死鎖問題；
  • 鎖的自動續期：利用 Go 協程實現鎖資源的自動續期，避免出現業務時間>鎖超時時間導致並發安全問題
  • TryLock：嘗試獲取一次鎖，獲取失敗後阻塞
  • 自旋鎖：提供自旋鎖 API 來實現分佈式鎖的自旋獲取

github-redisLock 同時不支持如下特性：

重入性：分佈式鎖不可重入，Go 語言並沒有優雅的方式來實現 Java 中的 ThreadLocal 機制
非公平性：分佈式鎖存在非公平問題，在極端情況下會導致饑餓問題

3. Quick Start

Install redisLock:

go get github.com/Spongecaptain/redisLock

 

Create redis client:

import(
 "github.com/go-redis/redis"
)
var redisClient = redis.NewClient(&redis.Options{
 Addr:     "localhost:6379",
 Password: "", // no password set
 DB:       0,  // use default DB
})

Create redisLock:

key := "reids-lock-key"
value := "redis-lock-value"
lock := redisLock.NewRedisLock(redisClient, key, value)

err := lock.Lock()
if err != nil {
  fmt.Println(err.Error())
  return
}
fmt.Println("get redis lock success")
defer func() {
  err = lock.Unlock()
  if err != nil {
    fmt.Println(err.Error())
    return
  }
  fmt.Println("release redis lock success")
}()

4. API 說明

（1）構造分佈式鎖實例
利用 NewRedisLock 以及 NewRedisLockWithExpireTime 函數能夠構造出一個分佈式鎖實例，NewRedisLockWithExpireTime 的區別在於其能夠自定義鎖的過期時間。

NewRedisLock 方法接收的 key 決定瞭分佈式鎖的粒度，value 決定瞭隻有 value 值相同才能夠進行解鎖。

（2）TryLock
TryLock 僅嘗試一次鎖的獲取，如果失敗，那麼不會阻塞，直接返回。

（3）Lock
Lock 會不斷嘗試索取分佈式鎖，這會導致調用此方法的協程阻塞。

（4）Unlock
Unlock 方法用於解鎖，由於涉及網絡通信，解鎖可能失敗， error!=nil 意味著解鎖失敗。

（5）LockWithTimeout
Lock 方法會在獲取鎖資源成功或者超時後返回。

（6）SpinLock
支持指定次數地進行自旋式的鎖獲取。

以上就是Go 語言下基於 Redis 的分佈式鎖的詳細內容，更多關於Go 分佈式鎖的資料請關註WalkonNet其它相關文章！

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