怎么用php+redis实现乐观锁-猿码集

什么是乐观锁

数据库中有许多锁类型，其中最常见的是悲观锁和乐观锁。悲观锁是指默认情况下一条记录被操作时，会加锁，避免其他事务操作同一条数据。而乐观锁则是相反，它假设一条记录不会被其他事务修改，所以不会去加锁，但在更新时会判断在此期间其他事务是否修改了该数据。如果其他事务对该数据进行了修改，则本次操作失败，需要重新尝试。

如何实现乐观锁

1. 版本号实现乐观锁

一种最为常见的方式是使用版本号来实现乐观锁。每个事务在读取数据时，都会获取该数据的版本号，然后在更新时根据该数据当前的版本号，判断该数据是否被其他事务修改过，若没有被修改，则当前事务将该数据的版本号+1，并进行更新操作。如果该数据的版本号已经发生变化，则当前事务放弃该次更新操作，并尝试重新读取该数据。


//获取数据的版本号
$version = $redis->get("key:version");
//获取数据
$data = $redis->get("key:data");
//更新数据
$data['xxx'] = 'xxx';
//更新版本号
$redis->incr("key:version");
//判断版本号是否改变
$newVersion = $redis->get("key:version");
if ($newVersion == $version) {
    //版本号未改变，进行数据更新
    $redis->set("key:data", $data);
} else {
    //版本号已改变，进行重试
}

2. CAS命令实现乐观锁

另一种实现乐观锁的方式是使用Redis提供的CAS（Compare And Set）命令。CAS命令接受三个参数：key、比较值、需要更新的值，只有当key的值与比较值相同时才会将key的值替换为需要更新的值，并返回true。如果key的值与比较值不相同，则返回false。


//获取数据
$data = $redis->get("key:data");
//更新数据
$data['xxx'] = 'xxx';
//更新数据并比较原值
$result = $redis->executeRaw(array('set', 'key:data', $data, 'XX'));
if (!$result) {
    //操作失败，需要重新读取数据并重试
}

3. Lua脚本实现乐观锁

Lua脚本可以让多个Redis操作原子化执行，保证在同一时刻只有一个客户端能完成对应操作。因此，可以通过编写Lua脚本来实现乐观锁。例如下面这个例子，使用Lua脚本实现了通过比较数据版本号来实现乐观锁：


$script = <<
    local key = KEYS[1]
    local new_data = ARGV[1]
    local version = ARGV[2]
    local old_data = redis.call("get", key)
    if old_data then
        old_data = cjson.decode(old_data)
        local old_version = old_data.version
        if old_version == version then
            new_data = cjson.decode(new_data)
            new_data.version = old_version + 1
            redis.call("set", key, cjson.encode(new_data))
            return cjson.encode({
                success = true,
                version = new_data.version
            })
        end
    end
    return cjson.encode({
        success = false
    })
EOF;
//执行Lua脚本
$redis->eval($script, 1, "key:data", $new_data, $version);

使用PHP+Redis实现乐观锁

下面通过一个伪代码例子，来介绍使用PHP+Redis实现乐观锁的基本步骤：

1. 初始化Redis

首先需要初始化PHP Redis扩展，然后连接Redis服务器：


$redis = new Redis();
$redis->connect("127.0.0.1", 6379);

2. 获取数据和版本号

读取需要更新的数据和其对应的版本号，这里假设数据以JSON格式存储。


$data = $redis->get("key:data");
$version = $redis->get("key:version");

3. 更新数据

更新数据，并更新其版本号。


$data['xxx'] = 'xxx';
$redis->incr("key:version");

4. 尝试更新数据

使用上面介绍的三种方式之一，尝试更新数据。如果更新失败，则需要重试。


$result = false;
while (!$result) {
    $result = updateByVersion($redis, $data, $version);
}
function updateByVersion($redis, $data, $version) {
    //在这里选择使用版本号的方式
    $newVersion = $redis->get("key:version");
    $result = $redis->executeRaw(array('set', 'key:data', json_encode($data), 'XX', 'EX', 60, 'NX', 'expiration', 60));
    if (!$result) {
        //操作失败，需要重试
        return false;
    } else {
        return true;
    }
}

总结

使用乐观锁可以一定程度上提高并发性能，避免因并发操作而造成的数据错误。不同的场景下，选择不同的乐观锁方案，可以让性能得到不同的提升。在实际使用中需要根据具体数据情况和业务需求，选择最合适的乐观锁方案。

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