redis实现分布式锁

当服务运行在多台服务器时,为了避免服务器同时占用一个资源,或者重复处理同一个资源,我们需要通过 分布式锁 解决同一时间占用的问题,保证同一时间只有一台服务器处理某些逻辑.


redis 分布式锁

通过redis 单线程特性,很容易就能实现一个分布式锁方案:

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锁超时

以上的流程,可能会造成这样的情况:

当服务器加锁成功之后,突然发生异常终止了进程,这样会导致锁永远无法释放.

解决:

所以,在redis set key value的时候,需要额外设置个过期时间,当进程异常/进程处理超时,redis key过期之后会自动释放锁,避免整个集群无法工作


跨服务删除键:

在加入锁超时逻辑之后,又会出现这样的情况:

- 服务器A成功 set key

- 服务器A 处理超时

- redis过期自动删除key

- 服务器B 成功 set key

- 服务器A 处理成功,去del key

- 服务器B的key被del

- 服务器C拿到锁.

....

这个时候,就会造成多台服务器同时在处理逻辑


解决:

- 在服务器 拿到锁之后, rand 一个随机数 randNum,redis set key randNum,将随机数存入key中

- 服务器A处理超时

- redis过期自动删除key

- 服务器B 拿到锁,rand一个随机数 randNum,redis set key randNum,将随机数存入key中

- 服务器A处理成功,获取 key的值,如果等于 服务器A的randNum,则删除,如果不等于,则不做处理

- 服务器B处理成功,获取key的值,如果等于服务器B的randNum,则删除



redis 原子性问题

在上面的  "先获取key的值,如果等于/不等于则删除"  这个逻辑时,由于redis的命令是单一命令问题

不能直接通过  get key,再判断del key实现,需要使用redis的eval lua脚本,进行实现:

if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then 
   return redis.call('del',KEYS[1]) 
else
   return 0 
end

调用方法:

eval "lua脚本字符串" 1 锁的key 随机数
eval "if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end" 1 pay-center-lock-key 90754863


redis set 命令的NX,PX

在新版本中,可以直接通过redis set 实现:"如果不存在key,则set,否则不做操作","set的时候设置过期时间"的操作

SET lock_key "123456" PX 1000 NX

完善的流程图

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easyswoole php封装代码:

<?php


namespace App\Utility;


use EasySwoole\Component\Singleton;
use EasySwoole\Redis\Redis;
use EasySwoole\RedisPool\RedisPool;
use EasySwoole\Utility\Random;

class RedisLock
{
    use Singleton;

    const KEY_PREFIX = 'pay-center-lock-key';
    const TTL = 60;

    public function lock($key)
    {
        return RedisPool::invoke(function (Redis $redis) use ($key) {
            $randNum = Random::number(8);
            $result = $redis->set(self::KEY_PREFIX . $key, $randNum, ['NX', 'PX' => self::TTL * 1000]);
            if ($result) {
                return $randNum;
            } else {
                return null;
            }
        });
    }

    public function unlock($key, $randNum)
    {
        return RedisPool::invoke(function (Redis $redis) use ($key, $randNum) {
            $lua = <<<LUA
if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then 
   return redis.call('del',KEYS[1]) 
else
   return 0 
end
LUA;
            $result = $redis->rawCommand(['EVAL', $lua, 1, self::KEY_PREFIX . $key, $randNum]);
            return $result->getData();
        });

    }

    public function lockFunction($key, callable $callback)
    {
        $random = $this->lock($key);
        if ($random !== null) {
            $result = call_user_func($callback);
            $this->unlock($key, $random);
            return $result;
        } else {
            return false;
        }

    }
}



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