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基于 Redis 实现简单的分布式锁

摘要

分布式锁在很多应用场景下是非常有效的手段,比如当运行在多个机器上的不同进程需要访问同一个竞争资源的时候,那么就会涉及到进程对资源的加锁和释放,这样才能保证数据的安全访问。分布式锁实现的方案有很多,比如基于ZooKeeper实现、或者基于Mysql实现等等,今天我们来一起看看如何基于Redis实现分布式锁服务。

分布式锁要点

对于分布式锁的目标,我们必须首先明确三点:

  1. 任何一个时间点必须只能够有一个客户端拥有锁。
  2. 不能够有死锁,也就是最终客户端都能够获得锁,尽管可能会经历失败。
  3. 错误容忍性要好,只要有大部分的Redis实例存活,客户端就应该能够获得锁。

一种简单的方法

理解了上面我们列出的三个点,我们来分析一下一般的基于Redis实现的分布式锁:

使用Redis实现锁最简单的办法是创建一个key,且这个key通常有有限的存活时间,这一点可以利用Redis的过期时间特性,所以锁最终会被释放掉,当客户端需要释放资源的时候,客户端delete这个key即可。

So far so good!但是有个单点问题,假如Redis master挂掉怎么办,因此我们需要加个slave,当master挂掉的时候可以切换到slave。这又带来了新的问题,由于Redis的复制是异步的,因此我们不能保证同时只有一个客户端获得锁。

这个模型有很显然的竞态:

  1. Client在Master上面获得了锁。
  2. master在数据同步到slave之前挂掉了。
  3. slave升级成为master。
  4. Client B申请了同样的资源的锁,成功了!

在特定条件下这种情况是会发生的,当出现多个客户端同时获得锁的时候,我们就认为可以这种锁方案是不可靠的。

基于Redis单例的实现

为了后面更好的了解分布式锁的实现,我们先来看看如何基于Redis单例实现锁服务。我们可以用下面方法获得锁:

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