redis 緩存鎖的實現方法

語言: CN / TW / HK

1. redis加鎖分類

redis能用的的加鎖命令分表是INCR、SETNX、SET

2. 第一種鎖命令INCR

這種加鎖的思路是, key 不存在,那麼 key 的值會先被初始化為 0 ,然後再執行 INCR 操作進行加一。
然後其它用户在執行 INCR 操作進行加一時,如果返回的數大於 1 ,説明這個鎖正在被使用當中。

1、 客户端A請求服務器獲取key的值為1表示獲取了鎖
    2、 客户端B也去請求服務器獲取key的值為2表示獲取鎖失敗
    3、 客户端A執行代碼完成,刪除鎖
    4、 客户端B在等待一段時間後在去請求的時候獲取key的值為1表示獲取鎖成功
    5、 客户端B執行代碼完成,刪除鎖

    $redis->incr($key);
    $redis->expire($key, $ttl); //設置生成時間為1秒

3. 第二種鎖SETNX

這種加鎖的思路是,如果 key 不存在,將 key 設置為 value
如果 key 已存在,則 SETNX 不做任何動作

1、 客户端A請求服務器設置key的值,如果設置成功就表示加鎖成功
    2、 客户端B也去請求服務器設置key的值,如果返回失敗,那麼就代表加鎖失敗
    3、 客户端A執行代碼完成,刪除鎖
    4、 客户端B在等待一段時間後在去請求設置key的值,設置成功
    5、 客户端B執行代碼完成,刪除鎖

    $redis->setNX($key, $value);
    $redis->expire($key, $ttl);

4. 第三種鎖SET

上面兩種方法都有一個問題,會發現,都需要設置 key 過期。那麼為什麼要設置key過期呢?如果請求執行因為某些原因意外退出了,導致創建了鎖但是沒有刪除鎖,那麼這個鎖將一直存在,以至於以後緩存再也得不到更新。於是乎我們需要給鎖加一個過期時間以防不測。
但是藉助 Expire 來設置就不是原子性操作了。所以還可以通過事務來確保原子性,但是還是有些問題,所以官方就引用了另外一個,使用 SET 命令本身已經從版本 2.6.12 開始包含了設置過期時間的功能。

1、 客户端A請求服務器設置key的值,如果設置成功就表示加鎖成功
    2、 客户端B也去請求服務器設置key的值,如果返回失敗,那麼就代表加鎖失敗
    3、 客户端A執行代碼完成,刪除鎖
    4、 客户端B在等待一段時間後在去請求設置key的值,設置成功
    5、 客户端B執行代碼完成,刪除鎖

    $redis->set($key, $value, array('nx', 'ex' => $ttl));  //ex表示秒

5. 其它問題

雖然上面一步已經滿足了我們的需求,但是還是要考慮其它問題?
1、 redis發現鎖失敗了要怎麼辦?中斷請求還是循環請求?
2、 循環請求的話,如果有一個獲取了鎖,其它的在去獲取鎖的時候,是不是容易發生搶鎖的可能?
3、 鎖提前過期後,客户端A還沒執行完,然後客户端B獲取到了鎖,這時候客户端A執行完了,會不會在刪鎖的時候把B的鎖給刪掉?

6. 解決辦法

針對問題1:使用循環請求,循環請求去獲取鎖
針對問題2:針對第二個問題,在循環請求獲取鎖的時候,加入睡眠功能,等待幾毫秒在執行循環
針對問題3:在加鎖的時候存入的key是隨機的。這樣的話,每次在刪除key的時候判斷下存入的key裏的value和自己存的是否一樣

do {  //針對問題1,使用循環
            $timeout = 10;
            $roomid = 10001;
            $key = 'room_lock';
            $value = 'room_'.$roomid;  //分配一個隨機的值針對問題3
            $isLock = Redis::set($key, $value, 'ex', $timeout, 'nx');//ex 秒
            if ($isLock) {
                if (Redis::get($key) == $value) {  //防止提前過期,誤刪其它請求創建的鎖
                    //執行內部代碼
                    Redis::del($key);
                    continue;//執行成功刪除key並跳出循環
                }
            } else {
                usleep(5000); //睡眠,降低搶鎖頻率,緩解redis壓力,針對問題2
            }
        } while(!$isLock);

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