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基于 Redis 如何已毕一个诀别式锁?

发布日期:2022-05-15 16:39    点击次数:83

一、为什么需要诀别式锁?

在启动讲诀别式锁之前,有必要浅薄先容一下,为什么需要诀别式锁?

与诀别式锁相对应的是「单机锁」,咱们在写多线程要领时,幸免同期操作一个分享变量产生数据问题,频频会使用一把锁来「互斥」,以保证分享变量的正确性,其使用领域是在「兼并个程度」中。

淌若换做是多个程度,需要同期操作一个分享资源,如何互斥呢?

举例,现时的业务利用频频都是微作事架构,这也意味着一个利用会部署多个程度,那这多个程度淌若需要修改 MySQL 中的兼并瞥纪录时,为了幸免操作乱序导致数据诞妄,此时,咱们就需要引入「诀别式锁」来惩处这个问题了。

想要已毕诀别式锁,必须借助一个外部系统,整个程度都去这个系统上肯求「加锁」。

而这个外部系统,必须要已毕「互斥」的武艺,即两个请求同期进来,只会给一个程度复返告捷,另一个复返失败(或恭候)。

这个外部系统,不错是 MySQL,也不错是 Redis 或 Zookeeper。但为了追求更好的性能,咱们频频会选拔使用 Redis 或 Zookeeper 来做。

底下我就以 Redis 为干线,行远自迩,带你深度成见一下,诀别式锁的多样「安全性」问题,帮你透顶泄漏诀别式锁。

二、诀别式锁怎么已毕?

咱们从最浅薄的启动讲起。

想要已毕诀别式锁,必须条件 Redis 有「互斥」的武艺,咱们不错使用 SETNX 呐喊,这个呐喊示意SET if Not eXists,即淌若 key 不存在,才会斥地它的值,不然什么也不做。

两个客户端程度不错奉行这个呐喊,达到互斥,就不错已毕一个诀别式锁。

客户端 1 肯求加锁,加锁告捷:

127.0.0.1:6379> SETNX lock 1 (integer) 1     // 客户端1,加锁告捷 

客户端 2 肯求加锁,因为后到达,加锁失败:

127.0.0.1:6379> SETNX lock 1 (integer) 0     // 客户端2,加锁失败 

此时,加锁告捷的客户端,就不错去操作「分享资源」,举例,修改 MySQL 的某一瞥数据,能够调用一个 API 请求。

操作完成后,还要实时开释锁,给自后者让出操作分享资源的契机。如何开释锁呢?

也很浅薄,径直使用 DEL 呐喊删除这个 key 即可:

127.0.0.1:6379> DEL lock // 开释锁 (integer) 1 

这个逻辑极度浅薄,合座的路程等于这么:

然而,它存在一个很大的问题,当客户端 1 拿到锁后,淌若发生底下的场景,就会形成「死锁」:

要领处理业务逻辑特别,没实时开释锁

程度挂了,没契机开释锁

这时,这个客户端就会一直占用这个锁,而其它客户端就「长期」拿不到这把锁了。

怎么惩处这个问题呢?

三、如何幸免死锁?

咱们很容易意料的决议是,在肯求锁时,给这把锁斥地一个「租期」。

在 Redis 中已毕时,等于给这个 key 斥地一个「过时技术」。这里咱们假定,操作分享资源的技术不会跳跃 10s,那么在加锁时,给这个 key 斥地 10s 过时即可:

127.0.0.1:6379> SETNX lock 1    // 加锁 (integer) 1 127.0.0.1:6379> EXPIRE lock 10  // 10s后自动过时 (integer) 1 

这么一来,不管客户端是否特别,这个锁都不错在 10s 后被「自动开释」,其它客户端依旧不错拿到锁。

疑问脸,但这么真实没问题吗?

还是有问题。

现时的操作,加锁、斥地过时是 2 条呐喊,有莫得可能只奉行了第一条,第二条却「来不足」奉行的情况发生呢?举例:

SETNX 奉行告捷,奉行 EXPIRE 时由于收集问题,奉行失败 SETNX 奉行告捷,Redis 特别宕机,EXPIRE 莫得契机奉行 SETNX 奉行告捷,客户端特别崩溃,EXPIRE 也莫得契机奉行

总之,这两条呐喊不行保证是原子操作(整个告捷),就有潜在的风险导致过时技术斥地失败,依旧发生「死锁」问题。

那怎么办呢?

在 Redis 2.6.12 版块之前,咱们需要想尽宗旨,保证 SETNX 和 EXPIRE 原子性奉行,还要洽商多样特别情况如那边理。

但在 Redis 2.6.12 之后,Redis 膨大了 SET 呐喊的参数,用这一条呐喊就不错了:

// 一条呐喊保证原子性奉行 127.0.0.1:6379> SET lock 1 EX 10 NX OK 

 

这么就惩处了死锁问题,也比拟浅薄。

 



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