用 Redis 实现分布式锁(分析)

本文涉及的产品
云数据库 Redis 版,社区版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介:

文章转自:http://www.jeffkit.info/2011/07/1000/

Redis有一系列的命令,特点是以NX结尾,NX是Not eXists的缩写,如SETNX命令就应该理解为:SET if Not eXists。这系列的命令非常有用,这里讲使用SETNX来实现分布式锁。

用SETNX实现分布式锁

利用SETNX非常简单地实现分布式锁。例如:某客户端要获得一个名字foo的锁,客户端使用下面的命令进行获取:

SETNX lock.foo <current Unix time + lock timeout + 1>

  •  如返回1,则该客户端获得锁,把lock.foo的键值设置为时间值表示该键已被锁定,该客户端最后可以通过DEL lock.foo来释放该锁。
  •  如返回0,表明该锁已被其他客户端取得,这时我们可以先返回或进行重试等对方完成或等待锁超时。

解决死锁

上面的锁定逻辑有一个问题:如果一个持有锁的客户端失败或崩溃了不能释放锁,该怎么解决?我们可以通过锁的键对应的时间戳来判断这种情况是否发生了,如果当前的时间已经大于lock.foo的值,说明该锁已失效,可以被重新使用。

发生这种情况时,可不能简单的通过DEL来删除锁,然后再SETNX一次,当多个客户端检测到锁超时后都会尝试去释放它,这里就可能出现一个竞态条件,让我们模拟一下这个场景:

  1.  C0操作超时了,但它还持有着锁,C1和C2读取lock.foo检查时间戳,先后发现超时了。
  2.  C1 发送DEL lock.foo
  3.  C1 发送SETNX lock.foo 并且成功了。
  4.  C2 发送DEL lock.foo
  5.  C2 发送SETNX lock.foo 并且成功了。

这样一来,C1,C2都拿到了锁!问题大了!

幸好这种问题是可以避免D,让我们来看看C3这个客户端是怎样做的:

  1. C3发送SETNX lock.foo 想要获得锁,由于C0还持有锁,所以Redis返回给C3一个0
  2. C3发送GET lock.foo 以检查锁是否超时了,如果没超时,则等待或重试。
  3. 反之,如果已超时,C3通过下面的操作来尝试获得锁:
    GETSET lock.foo <current Unix time + lock timeout + 1>
  4. 通过GETSET,C3拿到的时间戳如果仍然是超时的,那就说明,C3如愿以偿拿到锁了。
  5. 如果在C3之前,有个叫C4的客户端比C3快一步执行了上面的操作,那么C3拿到的时间戳是个未超时的值,这时,C3没有如期获得锁,需要再次等待或重试。留意一下,尽管C3没拿到锁,但它改写了C4设置的锁的超时值,不过这一点非常微小的误差带来的影响可以忽略不计。

注意:为了让分布式锁的算法更稳键些,持有锁的客户端在解锁之前应该再检查一次自己的锁是否已经超时,再去做DEL操作,因为可能客户端因为某个耗时的操作而挂起,操作完的时候锁因为超时已经被别人获得,这时就不必解锁了。

示例伪代码

根据上面的代码,我写了一小段Fake代码来描述使用分布式锁的全过程:

# get lock
lock = 0
while lock != 1:
    timestamp = current Unix time + lock timeout + 1
    lock = SETNX lock.foo timestamp
    if lock == 1 or (now() > (GET lock.foo) and now() > (GETSET lock.foo timestamp)):
        break;
    else:
        sleep(10ms)
 
# do your job
do_job()
 
# release
if now() < GET lock.foo:
    DEL lock.foo

   

是的,要想这段逻辑可以重用,使用python的你马上就想到了Decorator,而用Java的你是不是也想到了那谁?AOP + annotation?行,怎样舒服怎样用吧,别重复代码就行。


本文转自快乐就好博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/happyday56/p/3454094.html,如需转载请自行联系原作者
相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore &nbsp; &nbsp; ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库&nbsp;ECS 实例和一台目标数据库&nbsp;RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&amp;RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
相关文章
|
26天前
|
缓存 监控 NoSQL
【Redis性能瓶颈揭秘】「调优系列」深入分析热Key的排查策略和解决方案
【Redis性能瓶颈揭秘】「调优系列」深入分析热Key的排查策略和解决方案
41924 1
|
1月前
|
NoSQL 算法 安全
Redlock 算法-主从redis分布式锁主节点宕机锁丢失的问题
Redlock 算法-主从redis分布式锁主节点宕机锁丢失的问题
153 0
|
1月前
|
NoSQL 关系型数据库 MySQL
分布式锁(redis/mysql)
分布式锁(redis/mysql)
58 1
|
26天前
|
设计模式 安全 Java
【分布式技术专题】「Tomcat技术专题」 探索Tomcat技术架构设计模式的奥秘(Server和Service组件原理分析)
【分布式技术专题】「Tomcat技术专题」 探索Tomcat技术架构设计模式的奥秘(Server和Service组件原理分析)
31 0
|
28天前
|
NoSQL Java Redis
如何通俗易懂的理解Redis分布式锁
在多线程并发的情况下,我们如何保证一个代码块在同一时间只能由一个线程访问呢?
37 2
|
26天前
|
缓存 运维 NoSQL
【Redis故障排查】「连接失败问题排查和解决」带你总体分析和整理Redis的问题故障实战开发指南及方案
【Redis故障排查】「连接失败问题排查和解决」带你总体分析和整理Redis的问题故障实战开发指南及方案
147 0
|
26天前
|
存储 Java 应用服务中间件
【分布式技术专题】「架构实践于案例分析」盘点互联网应用服务中常用分布式事务(刚性事务和柔性事务)的原理和方案
【分布式技术专题】「架构实践于案例分析」盘点互联网应用服务中常用分布式事务(刚性事务和柔性事务)的原理和方案
45 0
|
26天前
|
缓存 NoSQL Shell
【Redis深度专题】「核心技术提升」探究Redis服务启动的过程机制的技术原理和流程分析的指南(持久化功能分析)
【Redis深度专题】「核心技术提升」探究Redis服务启动的过程机制的技术原理和流程分析的指南(持久化功能分析)
49 0
|
26天前
|
存储 缓存 NoSQL
【Redis深度专题】「核心技术提升」探究Redis服务启动的过程机制的技术原理和流程分析的指南(集群功能分析)(一)
【Redis深度专题】「核心技术提升」探究Redis服务启动的过程机制的技术原理和流程分析的指南(集群功能分析)
93 0
|
26天前
|
缓存 应用服务中间件 数据库
【分布式技术专题】「缓存解决方案」一文带领你好好认识一下企业级别的缓存技术解决方案的运作原理和开发实战(多级缓存设计分析)
【分布式技术专题】「缓存解决方案」一文带领你好好认识一下企业级别的缓存技术解决方案的运作原理和开发实战(多级缓存设计分析)
29 1

热门文章

最新文章