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Spring Data Redis 官方中文文档

Spring Data Redis 官方中文文档 v2.5.5

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真正的 Redis 分布式锁,就该是这样实现的

众所周知,redis 分布式锁使用 SET 指令可以实现,但是仅仅使用该命令就行了吗?是否还需要考虑 CAP 理论。

要是有上面说的那么简单就好喽,我们平时在开发中用到的分布式锁方案可能比较简单,这个取决于业务的复杂程度以及并发量。

下面我们来说说在高并发场景中,该如何正确使用分布式锁。

在正式讲解分布式锁之前,先来看下将要围绕展开来讲的几个问题:

在同一时刻,只能有一个线程去读写一个【共享资源】,也就是高并发的场景下,通常为了保证数据的正确,需要控制同一时刻只允许一个线程访问。

此时就需要使用分布式锁了。

简而言之,分布式锁就是用来控制同一时刻,只有一个线程可以访问被保护的资源。

可信肆以使用 SETNX key value 命令实现互斥的特性。

解释下:如果 key 不存在,则设置 value 给这个 key ,否则啥都不做。

该命令的返回值有如下两种情况:

举例如下:

成功的情况:

SETNX lock:101 1 (integer) 1 # 获取 101 锁 成功

失败的情况:

SETNX lock:101 2 (integer) 0 # 后面申请锁 获取失败

可见,成功的就可以开始使用「共享资源」了。

使用结束后,要及时释放锁,给后面申请获得资源的机会。

释放锁比较简单,使用 DEL 命令删除这个 key 就可以了。如下:

DEL lock:101 (integer) 1

分布式锁简单使用方案如下:

这看起来不是挺简单的吗,能有什么问题?往下听我分析。

首先该方案存在一个锁无法被释放的问题,场景如下:

可见,这个锁就会一直被占用,导致其它客户端也拿不到这个锁了。

设置举例如下:

SETNX lock:101 1 // 获取锁 (integer) 1

EXPIRE lock:101 60 // 60s 过期删除 (integer) 1

可见,60 秒后后该锁就好释放掉,其他客户就可以申请使用察凳了。

由上面举例可知: 加锁 和 设置过期时间 是两个操作命令,并不是原子操作。

试想一下,可能存在这么个情况:

比如执行第一条命了成功,第二条命令还没来得及执行就出现了异常,导致设置 「 过期时间」失败,这样锁也是无法释放。

SET keyName value NX PX 30000

这样一看,似乎没啥毛病。不,仔细一看,写的还是不够严谨。想下,有没可能释放的不是自己加的锁。

思考中……

说下什么场景下, 释放的锁不是自己的 :

所以,有个关键点需要注意的是:只能释放自己申请的锁。

总之,解铃还须系铃人

伪代码如下:

// 判断 value 与 锁的唯一标识

此时,我们可以考虑通过 Lua 脚本来实现,这样判断和删除的过滑没轿程就是原子操作了。

// 获取锁的 value 值与 ARGV[1] 比较,匹配成功则执行 del

使用上面的脚本,为每个锁分配一个随机字符串“签名”,只有当删除锁的客户端的“签名”与锁的 value 匹配的时候,才会去删除它。

遇到问题不要慌,先从官方文档入手:redis.io/topics/dist…

到目前为止,以上修改后(优化后)的方案算相比较完善的了,业界大部分使用的也都是该方案。

当然这个锁的过期时间不能瞎写,通常是根据多次测试后的结果来做选择,比如压测多轮之后,平均执行时间在 300 ms。

那么我们的锁 过期时间就应该放大到平均执行时间的 3~4 倍。

有些小伙伴可能会问:为啥是放大 3~4 倍 呢 ?

这叫凡事留一手:考虑到锁的操作逻辑中如果有网络 IO 操作等,线上的网络不会总是稳定的,此时需要留点时间来缓冲。

加锁的时候设置一个过期时间,同时客户端开启一个「守护线程」,定时去检测这个锁的失效时间。

如果快要过期,但是业务逻辑还没执行完成,自动对这个锁进行续期,重新设置过期时间。

可以先谷歌一下,相信谷歌大哥会告诉你有这么一个库把这些工作都封装好了,你只管用就是了,它叫 Redisson 。

在使用分布式锁的时候,其实就是采用了「自动续期」的方案来避免锁过期,这个守护线程我们一般也把它叫做「看门狗」线程。

这个方案可以说很 OK 了,能想到这些的优化点已经击败一大批程序猿了。

对于追求极致的程序员来说,你们可能会考虑到:

这里就不展开讨论了。有兴趣的可以在评论区一起讨论交流哈。

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书名:Redis设计与实现

作者:黄健宏

豆瓣评分:8.6

出版社:机械工业出版社

出版年份:2014-6

页数:388

内容简介:档渗圆

【官方网站】

本书的官方网站 提供了书本试读、相关源码下载和勘误回报等服务,欢迎读者浏览和使用。

【编辑推荐】

系统而全面地描述了 Redis 内部运行机制

图示丰富,描述清晰,并给出大量参考信息,是NoSQL数据库开发人员案头必备

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本书主要分为四大部分。第一部分“数据结构与对象”介绍了Redis中的各种对象及其数据结构,并说明这些数据结构如何影响对象的功能和性能。第二部分“单机数据库的实现”对Redis实现单机数据库的方法进行了介绍,包括数据库、RDB持久化、AOF持久化、事件等。第三部分“多机数据库的实现”对Redis的Sentinel、复制、集群三个多机功能进行了介绍。第四部分“独立功能的实现”对Redis中各个相对独立的功能模块进行了介绍,涉及发布与订阅、事务、Lua脚本、排序、二进制位数组、慢查询日志、监视器等。本书作者专门维护了网站,提供带有详细注释的Redis源代码,以及本书相关的更新内容。

作者简介:

黄健宏 软件开发者,他喜欢函数式编程,热爱开源喊尺软件。出于对数据库的强烈兴趣,他开始阅读和分析 Redis 源代码,并对 Redis 2.6 和 Redis 3.0 的源代码进行了详细注释。他翻译并维护着 Redis 中文文档网站 .com ,编写 了 OORedis 库。除此之外,他还是《Redis in Action》一书的译者。

作者的豆瓣主页:douban.com/people/i_m_huangz/

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