要介紹分布式鎖,首先要提到與分布式鎖相對應的是線程鎖、進程鎖。
分布式鎖:當多個進程不在同一個系統中,用分布式鎖控制多個進程對資源的訪問。
有這樣一個情境,線程A和線程B都共享某個變量X。如果是分布式情況下,線程A和線程B很可能不是在同一對象中,每個客戶端在釋放鎖時,都是刪除操作,并沒有檢查這把鎖是否還是自己的,所以就會發生釋放別人鎖的風險。
客戶端在加鎖時,設置一個只有自己知道的唯一標識進去。例如,可以是自己的線程 ID,也可以是一個 UUID(隨機且唯一),這里我們以 UUID 舉例:
// 鎖的VALUE設置為UUID127.0.0.1:6379> SET lock $uuid EX 20 NXOK
這里假設 20s 操作共享時間完全足夠,先不考慮鎖自動過期的問題。之后,在釋放鎖時,要先判斷這把鎖是否還歸自己持有,偽代碼可以這么寫:
// 鎖是自己的,才釋放if redis.get("lock") == $uuid: redis.del("lock")
這里釋放鎖使用的是 GET + DEL 兩條命令,這時,又會遇到我們前面講的原子性問題了。
由此可見,這兩個命令還是必須要原子執行才行。
怎樣原子執行呢?Lua 腳本。
我們可以把這個邏輯,寫成 Lua 腳本,讓 Redis 來執行。
因為 Redis 處理每一個請求是單線程執行的,在執行一個 Lua 腳本時,其它請求必須等待,直到這個 Lua 腳本處理完成,這樣一來,GET + DEL 之間就不會插入其它命令了。安全釋放鎖的 Lua 腳本如下:
// 判斷鎖是自己的,才釋放if redis.call("GET",KEYS[1]) == ARGV[1]then return redis.call("DEL",KEYS[1])else return 0end
好了,這樣一路優化,整個的加鎖、解鎖的流程就更嚴謹了。
這里我們先小結一下,基于 Redis 實現的分布式鎖,一個嚴謹的的流程如下:
加鎖:SET lock_key $unique_id EX $expire_time NX
操作共享資源 釋放鎖:Lua 腳本,先 GET 判斷鎖是否歸屬自己,再 DEL 釋放鎖。
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