前言
传统的锁(比如编程语言里的lock),都是对多线程进行控制,但是对多进程、或者多客户端就无能为力了,为此,就诞生了分布式锁。
通常,redis会被用作缓存功能,但是,它也可以有其他的一些用途。本文,就是利用redis实现分布式锁功能。当然,实现分布式锁还有很多种其他方式,比如:
- 基于数据库乐观锁
- 基于ZooKeeper的分布式锁
不管哪种方式,他的基本原理是不变的:用一个状态值表示锁,对锁的占用和释放通过状态值来标识。
基本原理
redis为单进程单线程模式,采用队列模式将并发访问变成串行访问,且多客户端对redis的连接并不存在竞争关系。
关键命令
> SETNX key value
# SETNX: SET if Not eXists
# 将key的值设置为value
# 当key存在时,不做任何操作,返回 0
# 当key不存在时,进行设置操作,返回 1
> GET key
# 返回key的值
> GETSET key value
# 返回key的旧值,同时将key的值设置成value
实现的基本思想
key为任意值,value代表过期时间(unix time = now + expire)
实现Lock
函数,此函数进行一次加锁尝试。
首先调用SETNX
设置,如果成功,则成功获得锁。否则,用GET
获取key值,和当前时间比较,如果对比发现过期,放弃加锁。否则进行下一步。用GETSET
获取key值,如果发现未过期,则加锁成功。 如果过期,则表示有其他客户端已经先于本客户端设置,放弃加锁。
Talk is cheap, show me the code.
下面,就用一个redis单实例实现分布式锁。如果是多客户端使用,确保客户端时间一致。
/*
expire: N秒后锁失效,允许其他客户端竞争
*/
func Lock(conn redis.Conn, key string, expire int) bool {
var now int64 = time.Now().Unix()
r1, err := conn.Do("SETNX", key, now+int64(expire))
if err != nil {
return false
}
v1, err := redis.Int(r1, err)
if err != nil {
return false
}
if v1 == 1 {
return true
}
/*此时key存在,查看对应的值*/
r, err := conn.Do("GET", key)
if err != nil {
return false
}
v2, err := redis.Int64(r, err)
if err != nil {
return false
}
if now < v2 {
/*值未过期,表示其他客户端占用资源,放弃锁*/
return false
} else {
/*获取旧值,设置新值*/
r, err := conn.Do("GETSET", key, now+int64(expire))
if err != nil {
return false
}
v3, err := redis.Int64(r, err)
if err != nil {
return false
}
if now >= v3 {
return true
}
/*
else情况:表示其他redis客户端抢先一步设置成功,此时放弃锁
return false
*/
}
return false
}
/*
释放锁
*/
func Unlock(conn redis.Conn, key string) bool {
var _, err = conn.Do("DEL", key)
if err != nil {
return false
}
return true
}
/*
尝试加锁
*/
func TryLock(conn redis.Conn, key string, expire int, timeout int) bool {
var b = Lock(conn, key, expire)
if b {
return b
}
if timeout == 0 {
return false
}
var ticker = time.NewTicker(time.Duration(timeout) * time.Second)
defer ticker.Stop()
for {
select {
case <-time.After(100 * time.Millisecond):
if Lock(conn, key, expire) {
/*成功lock后返回,否则一直持续到超时*/
return true
}
}
select {
case <-ticker.C:
return false
default:
//DO NOTHING
}
}
}