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Redis分布式锁(Distributed locks) 用Redis实现一个分布式锁管理。

Redis分布式锁(Distributed locks) 用Redis实现一个分布式锁管理。

分布式系统中,为了防止多个进程同时操作同一份资源,需要实现分布式锁。Redis提供了一种简单而高效的方式来实现分布式锁。下面是一个基于Redis的分布式锁实现思路,主要使用SET命令配合NX(Only set the key if it does not already exist)和PX(Set the specified expire time, in milliseconds)选项。

基本实现步骤:

  1. 获取锁:客户端尝试使用SET命令设置一个键,这个键代表锁。如果设置成功,说明获得了锁。

    SET resource_name lock_value NX PX 30000
    
    • 1
    • resource_name:锁的标识,应全局唯一,对应于你要保护的资源。
    • lock_value:锁的值,一般为一个随机字符串,用于解锁时验证。
    • NX:只有当键不存在时才设置。
    • PX:设置键的过期时间为30000毫秒,即30秒后自动释放锁,防止死锁。
  2. 释放锁:客户端在完成操作后,需要释放锁。为了确保安全释放,通常使用Lua脚本执行解锁操作,以原子性地检查锁的持有者。

    if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then
        return redis.call("del", KEYS[1])
    else
        return 0
    end
    
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    • 将上述脚本通过EVAL命令执行,并传入锁的键名和之前设置的锁值作为参数。

注意事项:

  • 锁的超时:务必设置锁的过期时间,防止进程崩溃导致锁永远无法释放。
  • 锁的公平性:上述实现简单但不一定公平,即多个客户端同时请求时,先请求的客户端不一定能先获得锁。对于需要公平锁的场景,可能需要更复杂的实现,如基于队列的锁。
  • 重入性:上述方案不直接支持锁的重入,即同一个客户端在持有锁的情况下再次请求该锁,会导致自己也无法再次获得锁。如果需要支持重入,需要客户端维护额外的状态来记录自己持有的锁。
  • 脚本执行:释放锁时使用Lua脚本确保了操作的原子性,避免了“检查-执行”两步操作中可能存在的竞态条件。

客户端库支持:

许多Redis客户端库提供了直接的分布式锁接口,如Java的Jedis和Lettuce库,Python的redis-py等,它们封装了上述逻辑,使得实现分布式锁更为简便。

通过上述方法,可以有效地在分布式系统中利用Redis实现资源的互斥访问控制。

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