1. Redis加锁基础知识
在使用Redis做锁的时候,我们需要了解Redis的几种基本数据结构:
1.1 字符串的基本命令
setnx: 将 key 的值设为 value ,当且仅当 key 不存在。若给定的 key 已经存在,则 SETNX 不做任何动作。
getset: 将给定 key 的值设为 value ,并返回 key 的旧值(old value)。
expire: 设置 key 的生命周期,单位为秒。
1.2 Set的基本命令
sadd: 将一个或多个元素加入集合key,并返回添加元素的个数。
sismember: 判断member元素是否在集合key中,返回布尔值。
srem: 移除集合key中的一个或多个元素,返回移除成功的元素个数。
2. Redis加锁常用方式
结合上述Redis基础命令,我们可以使用以下几种方式进行Redis加锁:
2.1 利用setnx实现加锁
setnx的基本语法为:
SETNX key value
,其中key为锁的名称,value为锁的值。
setnx命令执行成功的前提是key不存在,因此我们可以通过setnx实现加锁。当另一个客户端尝试获取相同的锁时,会发现该锁已经存在,因此这个客户端在获取锁上会失败。此时,我们可以设置过期时间,以避免因某些原因导致锁没有被释放,导致死锁等问题。
基本实现代码如下:
//上锁命令
setnx lock:order_processing true
expire lock:order_processing 10
//释放锁命令
del lock:order_processing
缺点是如果在加上锁之后服务宕机,那么其他节点的等待时间可能会比较长,因此需要在应用层进行优化。
2.2 利用setnx+getset实现加锁
setnx命令可以保证原子性,但是只要正常解锁代码之前服务宕机,就会导致死锁问题,因此我们可以使用getset命令,这个命令可以保证原子性。getset的基本语法为:
getset key value
当key不存在时,返回nil,插入新记录并重新设置过期时间;当key存在时,返回旧值,并重新设置过期时间。
基本实现代码如下:
//上锁命令
getset lock:order_processing true
expire lock:order_processing 10
//释放锁命令
del lock:order_processing
这种方式可以避免宕机后死锁的问题,但是仍然存在风险,在获取到锁之后,使用锁的业务逻辑响应过程中如果突然挂掉,就会导致死锁问题。
2.3 利用set实现加锁
第二种方式会导致死锁问题,因此我们需要引入一种新的方案。当一个客户端获取锁时,如果该锁已经被占用,那么可以等待一段时间后继续获取锁。如果该锁在规定的时间间隔内没有被解锁,那么我们可以认为它已经死锁,并且申请锁的客户端可以获取锁,并继续进行业务处理。
这种加锁方式在Redis官方文档中被称为“Redlock算法”。
下面是基本实现代码:
do
//获取锁命令
set lock:foo true ex 10 nx
//业务代码
...
//释放锁命令
del lock:foo
end
需要注意的是,在实现之前需要考虑分布式锁的问题,例如分布式Redis环境下数据同步问题以及如何保证算法正确性等。
2.4 利用Redisson实现加锁
Redisson是一个基于Redis Java客户端的可透明地实现分布式锁和Java锁的框架。
基本实现方式如下:
RLock lock = redisson.getLock("myLock");
lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);
//业务代码
lock.unlock();
Redisson可以帮我们解决分布式锁过程中数据同步等问题,在使用过程中需要注意配置文件的编写和自身框架的特点。