背景：
在很多互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品應(yīng)用中，有些場(chǎng)景需要加鎖處理，比如：秒殺，全局遞增ID，樓層生成等等。大部分是解決方案基于DB實(shí)現(xiàn)的，Redis為單進(jìn)程單線程模式，采用隊(duì)列模式將并發(fā)訪問(wèn)變成串行訪問(wèn)，且多客戶端對(duì)Redis的連接并不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
項(xiàng)目實(shí)踐
任務(wù)隊(duì)列用到分布式鎖的情況比較多，在將業(yè)務(wù)邏輯中可以異步處理的操作放入隊(duì)列，在其他線程中處理后出隊(duì)，此時(shí)隊(duì)列中使用了分布式鎖，保證入隊(duì)和出隊(duì)的一致性。關(guān)于redis隊(duì)列這塊的邏輯分析，我將在下一次對(duì)其進(jìn)行總結(jié)，此處先略過(guò)。
接下來(lái)對(duì)redis實(shí)現(xiàn)的分布式鎖的邏輯代碼進(jìn)行詳細(xì)的分析和理解：
1、為避免特殊原因?qū)е骆i無(wú)法釋放, 在加鎖成功后, 鎖會(huì)被賦予一個(gè)生存時(shí)間(通過(guò) lock 方法的參數(shù)設(shè)置或者使用默認(rèn)值), 超出生存時(shí)間鎖將被自動(dòng)釋放.
2、鎖的生存時(shí)間默認(rèn)比較短(秒級(jí), 具體見(jiàn) lock 方法), 因此若需要長(zhǎng)時(shí)間加鎖, 可以通過(guò) expire 方法延長(zhǎng)鎖的生存時(shí)間為適當(dāng)?shù)臅r(shí)間. 比如在循環(huán)內(nèi)調(diào)用 expire
3、系統(tǒng)級(jí)的鎖當(dāng)進(jìn)程無(wú)論因?yàn)槿魏卧虺霈F(xiàn)crash，操作系統(tǒng)會(huì)自己回收鎖，所以不會(huì)出現(xiàn)資源丟失。
4、但分布式鎖不同。若一次性設(shè)置很長(zhǎng)的時(shí)間，一旦由于各種原因進(jìn)程 crash 或其他異常導(dǎo)致 unlock 未被調(diào)用，則該鎖在剩下的時(shí)間就變成了垃圾鎖，導(dǎo)致其他進(jìn)程或進(jìn)程重啟后無(wú)法進(jìn)入加鎖區(qū)域。
?php
require_once 'RedisFactory.php';
/**
* 在 Redis 上實(shí)現(xiàn)的分布式鎖
*/
class RedisLock {
//單例模式
private static $_instance = null;
public static function instance() {
if(self::$_instance == null) {
self::$_instance = new RedisLock();
}
return self::$_instance;
}
//redis對(duì)象變量
private $redis;
//存放被鎖的標(biāo)志名的數(shù)組
private $lockedNames = array();
public function __construct() {
//獲取一個(gè) RedisString 實(shí)例
$this->redis = RedisFactory::instance()->getString();
}
/**
* 加鎖
*
* @param string 鎖的標(biāo)識(shí)名
* @param int 獲取鎖失敗時(shí)的等待超時(shí)時(shí)間(秒), 在此時(shí)間之內(nèi)會(huì)一直嘗試獲取鎖直到超時(shí). 為 0 表示失敗后直接返回不等待
* @param int 當(dāng)前鎖的最大生存時(shí)間(秒), 必須大于 0 . 如果超過(guò)生存時(shí)間后鎖仍未被釋放, 則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將其強(qiáng)制釋放
* @param int 獲取鎖失敗后掛起再試的時(shí)間間隔(微秒)
*/
public function lock($name, $timeout = 0, $expire = 15, $waitIntervalUs = 100000) {
if(empty($name)) return false;
$timeout = (int)$timeout;
$expire = max((int)$expire, 5);
$now = microtime(true);
$timeoutAt = $now + $timeout;
$expireAt = $now + $expire;
$redisKey = "Lock:$name";
while(true) {
$result = $this->redis->setnx($redisKey, (string)$expireAt);
if($result !== false) {
//對(duì)$redisKey設(shè)置生存時(shí)間
$this->redis->expire($redisKey, $expire);
//將最大生存時(shí)刻記錄在一個(gè)數(shù)組里面
$this->lockedNames[$name] = $expireAt;
return true;
}
//以秒為單位，返回$redisKey 的剩余生存時(shí)間
$ttl = $this->redis->ttl($redisKey);
// TTL 小于 0 表示 key 上沒(méi)有設(shè)置生存時(shí)間(key 不會(huì)不存在, 因?yàn)榍懊?setnx 會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建)
// 如果出現(xiàn)這種情況, 那就是進(jìn)程在某個(gè)實(shí)例 setnx 成功后 crash 導(dǎo)致緊跟著的 expire 沒(méi)有被調(diào)用. 這時(shí)可以直接設(shè)置 expire 并把鎖納為己用
if($ttl 0) {
$this->redis->set($redisKey, (string)$expireAt, $expire);
$this->lockedNames[$name] = $expireAt;
return true;
}
// 設(shè)置了不等待或者已超時(shí)
if($timeout = 0 || microtime(true) > $timeoutAt) break;
// 掛起一段時(shí)間再試
usleep($waitIntervalUs);
}
return false;
}
/**
* 給當(dāng)前鎖增加指定的生存時(shí)間(秒), 必須大于 0
*
* @param string 鎖的標(biāo)識(shí)名
* @param int 生存時(shí)間(秒), 必須大于 0
*/
public function expire($name, $expire) {
if($this->isLocking($name)) {
if($this->redis->expire("Lock:$name", max($expire, 1))) {
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 判斷當(dāng)前是否擁有指定名稱的鎖
*
* @param mixed $name
*/
public function isLocking($name) {
if(isset($this->lockedNames[$name])) {
return (string)$this->lockedNames[$name] == (string)$this->redis->get("Lock:$name");
}
return false;
}
/**
* 釋放鎖
*
* @param string 鎖的標(biāo)識(shí)名
*/
public function unlock($name) {
if($this->isLocking($name)) {
if($this->redis->deleteKey("Lock:$name")) {
unset($this->lockedNames[$name]);
return true;
}
}
return false;
}
/** 釋放當(dāng)前已經(jīng)獲取到的所有鎖 */
public function unlockAll() {
$allSuccess = true;
foreach($this->lockedNames as $name => $item) {
if(false === $this->unlock($name)) {
$allSuccess = false;
}
}
return $allSuccess;
}
}
此類很多代碼都寫上了注釋，只要認(rèn)真理解下，就很容易懂得如何在redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖了。
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