redis 2.6.12 以上请参考:
http://www.yiibai.com/redis/strings_set.html
https://redis.io/commands/setnx
参考:
http://www.jeffkit.info/2011/07/1000/
http://www.jeffkit.info/2011/05/994/
redis 分布式锁实现:
Redis有一系列的命令,特点是以NX结尾,NX是Not eXists的缩写,如SETNX命令就应该理解为:SET if Not eXists。这系列的命令非常有用,这里讲使用SETNX来实现分布式锁。
利用SETNX非常简单地实现分布式锁。例如:某客户端要获得一个名字foo的锁,客户端使用下面的命令进行获取:
SETNX lock.foo <current Unix time + lock timeout + 1>
- 如返回1,则该客户端获得锁,把lock.foo的键值设置为时间值表示该键已被锁定,该客户端最后可以通过DEL lock.foo来释放该锁。
- 如返回0,表明该锁已被其他客户端取得,这时我们可以先返回或进行重试等对方完成或等待锁超时。
潜在的死锁问题:
上面的锁定逻辑有一个问题:如果一个持有锁的客户端失败或崩溃了不能释放锁,该怎么解决?我们可以通过锁的键对应的时间戳来判断这种情况是否发生了,如果当前的时间已经大于lock.foo的值,说明该锁已失效,可以被重新使用。
发生这种情况时,可不能简单的通过DEL来删除锁,然后再SETNX一次,当多个客户端检测到锁超时后都会尝试去释放它,这里就可能出现一个竞态条件,让我们模拟一下这个场景:
- C0操作超时了,但它还持有着锁,C1和C2读取lock.foo检查时间戳,先后发现超时了。
- C1 发送DEL lock.foo
- C1 发送SETNX lock.foo 并且成功了。
- C2 发送DEL lock.foo
- C2 发送SETNX lock.foo 并且成功了。
这样一来,C1,C2都拿到了锁!问题大了!
幸好这种问题是可以避免D,让我们来看看C3这个客户端是怎样做的:
- C3发送SETNX lock.foo 想要获得锁,由于C0还持有锁,所以Redis返回给C3一个0
- C3发送GET lock.foo 以检查锁是否超时了,如果没超时,则等待或重试。
- 反之,如果已超时,C3通过下面的操作来尝试获得锁:
- GETSET lock.foo <current Unix time + lock timeout + 1>
- 通过GETSET,C3拿到的时间戳如果仍然是超时的,那就说明,C3如愿以偿拿到锁了。
- 如果在C3之前,有个叫C4的客户端比C3快一步执行了上面的操作,那么C3拿到的时间戳是个未超时的值,这时,C3没有如期获得锁,需要再次等待或重试。留意一下,尽管C3没拿到锁,但它改写了C4设置的锁的超时值,不过这一点非常微小的误差带来的影响可以忽略不计。
注意:为了让分布式锁的算法更稳键些,持有锁的客户端在解锁之前应该再检查一次自己的锁是否已经超时,再去做DEL操作,因为可能客户端因为某个耗时的操作而挂起,操作完的时候锁因为超时已经被别人获得,这时就不必解锁了。
下面是java版本的一个实现,敬请参考:
package com.gym.common.redis.lock; import java.util.concurrent.TimeoutException; import org.apache.commons.lang.StringUtils; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Repository; import redis.clients.jedis.Jedis; import com.gym.common.redis.lock.api.IRedisDistributedLockService; import com.gym.common.redis.lock.bean.LockResponse; import com.gym.common.redis.resource.JedisCacheUtil; import com.gym.core.common.UUIDUtils; /** * Redis 分布式锁 * * @author [email protected] * @date 2015-12-23 下午3:37:23 */ @Repository public class RedisDistributedLockService implements IRedisDistributedLockService { private Logger logger = LoggerFactory .getLogger(RedisDistributedLockService.class); // 加锁标志 public static final long ONE_MILLI_NANOS = 1000000L; // 默认超时时间(毫秒) public static final long DEFAULT_TIME_OUT = 0; @Autowired private JedisCacheUtil jedisCacheUtil; /** * 全局锁服务 * * @param key 唯一key * @param timeout 锁的超时时间,尝试一次会等待10毫秒 * @param expireTime 锁的过期时间,过期后会被删除,单位:(秒) * @return LockResponse 锁的结果;唯一标志串 */ public LockResponse lockWithRetry(String key, int tryTimes, long tryWaitTimeMills, int expireTime) { LockResponse response = LockResponse.errorResponse; Jedis jedis = null; try { jedis = getJedis(); String uuid = UUIDUtils.getUUID(); do { String nextTime = String.valueOf(System.currentTimeMillis() + expireTime * 1000 + 1) + "_" + uuid; Long state = jedis.setnx(key, nextTime); if (state == 1 || (System.currentTimeMillis() > Long.parseLong(jedis.get(key).split("_")[0]) && System.currentTimeMillis() > Long.parseLong(jedis.getSet(key, nextTime).split("_")[0]))) { jedis.expire(key, expireTime);// 设置锁过期时间 return new LockResponse(true,uuid); } else { Thread.sleep(tryWaitTimeMills); } tryTimes--; } while (tryTimes >= 0); } catch (Exception e) { logger.error("RedisDistributedLock.lock.failed key {}", key); } finally { releaseJedisInstance(jedis); } return response; } public LockResponse lock(String key, int expireTime) { return lockWithRetry(key,0,0,expireTime); } /** * 从Jedis池中获取Jedis对象实例 * * @return * @throws TimeoutException */ private Jedis getJedis() throws TimeoutException { Jedis jedis = null; jedis = jedisCacheUtil.getJedis(); return jedis; } /** * 释放Jedis资源,返回给池 * * @param jedis */ private void releaseJedisInstance(Jedis jedis) { if (jedis != null) { jedisCacheUtil.returnJedis(jedis); } } public boolean unlock(String key, String uuid) { Jedis jedis = null; try { jedis = getJedis(); String lockFlag = jedis.get(key); if (StringUtils.contains(lockFlag, uuid)) { jedis.del(key); } } catch (Exception e) { logger.error("RedisDistributedLock.unlock.failed key {}", key); return false; } finally { releaseJedisInstance(jedis); } return true; } }