如何用redis setNX命令來加鎖

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用redis setNX命令來加鎖

加鎖和釋放鎖，都需要原子操作，不然在中途中斷就會發生異常，

刪鎖的時候也隻能刪除自己對應線程的鎖。

下面是用sexNX命令加鎖的模板

加鎖失敗後，休眠一段時候後，再次調用（自旋鎖）

加鎖失敗後，可以

這個還是會有一個問題，

如果加鎖的時間是30秒，業務執行的時候瞭40秒，這個其他的線程就能搶到鎖，所以加鎖的時間必須大於業務執行的時間

官方文檔

http://redis.cn/commands/set.html

建議 使用redisson來用分佈式鎖

redis幾種加鎖的實現

1. redis加鎖分類

redis能用的的加鎖命令分表是INCR、SETNX、SET

2. 第一種鎖命令INCR

這種加鎖的思路是， key 不存在，那麼 key 的值會先被初始化為 0 ，然後再執行 INCR 操作進行加一。 

然後其它用戶在執行 INCR 操作進行加一時，如果返回的數大於 1 ，說明這個鎖正在被使用當中。

  • 1、 客戶端A請求服務器獲取key的值為1表示獲取瞭鎖
  • 2、 客戶端B也去請求服務器獲取key的值為2表示獲取鎖失敗
  • 3、 客戶端A執行代碼完成，刪除鎖
  • 4、 客戶端B在等待一段時間後在去請求的時候獲取key的值為1表示獲取鎖成功
  • 5、 客戶端B執行代碼完成，刪除鎖 
$redis->incr($key);
$redis->expire($key, $ttl); //設置生成時間為1秒

3. 第二種鎖SETNX

這種加鎖的思路是，如果 key 不存在，將 key 設置為 value 

如果 key 已存在，則 SETNX 不做任何動作

  • 1、 客戶端A請求服務器設置key的值，如果設置成功就表示加鎖成功
  • 2、 客戶端B也去請求服務器設置key的值，如果返回失敗，那麼就代表加鎖失敗
  • 3、 客戶端A執行代碼完成，刪除鎖
  • 4、 客戶端B在等待一段時間後在去請求設置key的值，設置成功
  • 5、 客戶端B執行代碼完成，刪除鎖 
$redis->setNX($key, $value);
$redis->expire($key, $ttl);

4. 第三種鎖SET

上面兩種方法都有一個問題，會發現，都需要設置 key 過期。那麼為什麼要設置key過期呢？如果請求執行因為某些原因意外退出瞭，導致創建瞭鎖但是沒有刪除鎖，那麼這個鎖將一直存在，以至於以後緩存再也得不到更新。於是乎我們需要給鎖加一個過期時間以防不測。 

但是借助 Expire 來設置就不是原子性操作瞭。所以還可以通過事務來確保原子性，但是還是有些問題，所以官方就引用瞭另外一個，使用 SET 命令本身已經從版本 2.6.12 開始包含瞭設置過期時間的功能。

  • 1、 客戶端A請求服務器設置key的值，如果設置成功就表示加鎖成功
  • 2、 客戶端B也去請求服務器設置key的值，如果返回失敗，那麼就代表加鎖失敗
  • 3、 客戶端A執行代碼完成，刪除鎖
  • 4、 客戶端B在等待一段時間後在去請求設置key的值，設置成功
  • 5、 客戶端B執行代碼完成，刪除鎖 
$redis->set($key, $value, array('nx', 'ex' => $ttl));  //ex表示秒

5. 其它問題

雖然上面一步已經滿足瞭我們的需求，但是還是要考慮其它問題？ 

  • 1、 redis發現鎖失敗瞭要怎麼辦？中斷請求還是循環請求？ 
  • 2、 循環請求的話，如果有一個獲取瞭鎖，其它的在去獲取鎖的時候，是不是容易發生搶鎖的可能？ 
  • 3、 鎖提前過期後，客戶端A還沒執行完，然後客戶端B獲取到瞭鎖，這時候客戶端A執行完瞭，會不會在刪鎖的時候把B的鎖給刪掉？

6. 解決辦法

  • 針對問題1：使用循環請求，循環請求去獲取鎖 
  • 針對問題2：針對第二個問題，在循環請求獲取鎖的時候，加入睡眠功能，等待幾毫秒在執行循環 
  • 針對問題3：在加鎖的時候存入的key是隨機的。這樣的話，每次在刪除key的時候判斷下存入的key裡的value和自己存的是否一樣
        do {  //針對問題1，使用循環
            $timeout = 10;
            $roomid = 10001;
            $key = 'room_lock';
            $value = 'room_'.$roomid;  //分配一個隨機的值針對問題3
            $isLock = Redis::set($key, $value, 'ex', $timeout, 'nx');//ex 秒
            if ($isLock) {
                if (Redis::get($key) == $value) {  //防止提前過期，誤刪其它請求創建的鎖
                    //執行內部代碼
                    Redis::del($key);
                    continue;//執行成功刪除key並跳出循環
                }
            } else {
                usleep(5000); //睡眠，降低搶鎖頻率，緩解redis壓力，針對問題2
            }
        } while(!$isLock);

7. 另外一個鎖

以上的鎖完全滿足瞭需求，但是官方另外還提供瞭一套加鎖的算法，這裡以PHP為例

    $servers = [
        ['127.0.0.1', 6379, 0.01],
        ['127.0.0.1', 6389, 0.01],
        ['127.0.0.1', 6399, 0.01],
    ];
 
    $redLock = new RedLock($servers);
 
    //加鎖
    $lock = $redLock->lock('my_resource_name', 1000);
 
    //刪除鎖
    $redLock->unlock($lock)

總結

以上為個人經驗，希望能給大傢一個參考，也希望大傢多多支持WalkonNet。

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