基于Redis实现分布式锁

我就是我 2022-09-22 01:28 261阅读 0赞

**分布式锁的基本功能：**  
1.同一时刻只能存在一个锁  
2.需要解决意外死锁问题，也就是锁能超时自动释放  
3.支持主动释放锁  
  
**分布式锁解决什么问题：**  
多进程并发执行任务时，需要保证任务的有序性或者唯一性  
  
**准备：**  
redis版本>=2.6  
redis是主从+sentinel模式（为了高可用）  
  
**原理：**  
redis2.6之后，SET命令支持超时和key存在检查，这是一个原子操作  
  
**获取锁并设置超时时间:**  
SET key value \[EX seconds\] \[PX milliseconds\] \[NX|XX\]  
  
**删除锁:**  
DEL key  
  
EX:单位是秒  
PX:单位是毫秒  
NX:如果key存在，返回nil(失败)，不存在返回ok  
XX:如果key存在，返回ok，不存在返回nil(失败)  
  
**基本操作如图示：**

![Center][]

**案例：**  
有一个系统，需要对用户信息进行增删改查操作，系统是多进程的，要求对用户的操作是有序的串行的

**上测试代码，可以多开进程观看效果：**

# -*- coding: utf-8 -*-
    
    import time
    import redis
    
    # 获取锁
    def get_lock(uid):
        # 连接redis
        r = redis.StrictRedis(host='localhost', port=6379, db=0, socket_timeout=1, socket_connect_timeout=3)
        
        # 当前时间戳，用于删除锁时check
        sec = str(time.time())
        
        # 处理超时时间
        timeout = 300
        
        # 试图锁住uid
        while True:
            res = r.set(uid, sec, ex=timeout, nx=True)
            if res == True:
                print "get lock succeed, return"
                return True, sec
            else:
                print "get lock failed, lock exist, wait"
                time.sleep(0.001)
        return False, None
    
    
    # 释放锁
    def del_lock(uid, sec):
        # 连接redis
        r = redis.StrictRedis(host='localhost', port=6379, db=0, socket_timeout=1, socket_connect_timeout=3)
    
        # 校验
        redis_sec = r.get(uid)
        if sec != redis_sec:
            print "check permission failed :%s" % uid
            return False
        print "check permission succeed :%s" % uid
    
        #删除
        res = r.delete(uid)
        if res:
            print "del key succeed :%s" % uid
            return False
        else:
            print "del key failed :%s" % uid
            return True
    
    
    if __name__ == '__main__':
    
        uid = "001"
    
        while True:
            status, sec = get_lock(uid)
            if status:
                del_lock(uid, sec)
            time.sleep(0.001)

**缺陷：**

a) 一旦redis发生主从切换，可能会丢失一些锁，

b) 如果对锁的要求很高，可以参考redis官方提供的方案：[http://redis.io/topics/distlock][http_redis.io_topics_distlock]

c) 范例代码只能当作原理来理解，实际上有很多需要优化的地方，优化可参考：[https://pypi.python.org/pypi/python-redis-lock][https_pypi.python.org_pypi_python-redis-lock]

End;

[Center]: /images/20220721/53a0f4e208a942d4945df4aaf2317173.png
[http_redis.io_topics_distlock]: http://redis.io/topics/distlock
[https_pypi.python.org_pypi_python-redis-lock]: https://pypi.python.org/pypi/python-redis-lock