在分布式系統(tǒng)中，鎖是一種非常重要的機制，它能夠保障多個進(jìn)程或者線程之間的數(shù)據(jù)安全性。Redis作為一種高性能的NoSQL數(shù)據(jù)庫，也提供了鎖機制來幫助用戶實現(xiàn)分布式鎖的功能。但是在實踐中，我們也會遇到一些鎖相關(guān)的問題，比如鎖競爭、死鎖等等。本文將會對Redis中頻繁出現(xiàn)的鎖問題做一個介紹，并提供一些解決方案。

在十堰鄖陽等地區(qū)，都構(gòu)建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局，加強發(fā)展的系統(tǒng)性、市場前瞻性、產(chǎn)品創(chuàng)新能力，以專注、極致的服務(wù)理念，為客戶提供成都網(wǎng)站設(shè)計、成都網(wǎng)站制作 網(wǎng)站設(shè)計制作按需網(wǎng)站建設(shè),公司網(wǎng)站建設(shè),企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),品牌網(wǎng)站建設(shè),成都全網(wǎng)營銷推廣,外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè),十堰鄖陽網(wǎng)站建設(shè)費用合理。

問題一：多個進(jìn)程同時競爭一個鎖

在Redis中，通常采用SETNX命令來實現(xiàn)鎖的功能。SETNX所做的就是嘗試將一個key的值設(shè)為指定的字符串，如果該key不存在，那么該操作就相當(dāng)于建立一個鎖，并將key的值設(shè)置為1；如果該key已經(jīng)存在，則說明該鎖已經(jīng)被其他進(jìn)程或者線程設(shè)置過，此時該進(jìn)程或者線程就需要等待。但是這種方式有一個重要的問題，就是當(dāng)多個進(jìn)程或者線程同時嘗試建立同一個鎖時，就會發(fā)生競爭。如下代碼所示，假設(shè)有兩個進(jìn)程同時執(zhí)行，那么可能就會出現(xiàn)A進(jìn)程和B進(jìn)程都成功地建立了鎖，這時就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常。

“`python

def acquire_lock(conn, lockname, acquire_timeout=10):

“””

嘗試獲取鎖

“””

identifier = str(uuid.uuid4())

end = time.time() + acquire_timeout

while time.time()

if conn.setnx(‘lock:’ + lockname, identifier):

return identifier

elif not conn.ttl(‘lock:’ + lockname) or conn.ttl(‘lock:’ + lockname) == -1:

conn.expire(‘lock:’ + lockname, 10)

time.sleep(0.001)

return False

def release_lock(conn, lockname, identifier):

“””

釋放鎖

“””

pipe = conn.pipeline(TRUE)

while True:

try:

pipe.watch(‘lock:’ + lockname)

if pipe.get(‘lock:’ + lockname) == identifier:

pipe.multi()

pipe.delete(‘lock:’ + lockname)

pipe.execute()

return True

pipe.unwatch()

break

except redis.exceptions.WatchError:

pass

return False

解決方案

解決上述問題的方案很簡單，我們只需要為每個鎖建立一個獨立的key，然后在這個key上面執(zhí)行SETNX命令就可以了。如下代碼所示：

```python
def acquire_lock(conn, lockname, acquire_timeout=10):
    """
    嘗試獲取鎖
    """
    identifier = str(uuid.uuid4())
    key = 'lock:' + lockname
    end = time.time() + acquire_timeout
    while time.time() 
        if conn.setnx(key, identifier):
            return identifier
        elif conn.ttl(key) == -1:
            conn.expire(key, 10)
        time.sleep(0.001)
    return False

def release_lock(conn, lockname, identifier):
    """
    釋放鎖
    """
    pipe = conn.pipeline(True)
    while True:
        try:
            pipe.watch('lock:' + lockname)
            if pipe.get('lock:' + lockname) == identifier:
                pipe.multi()
                pipe.delete('lock:' + lockname)
                pipe.execute()
                return True
            pipe.unwatch()
            break
        except redis.exceptions.WatchError:
            pass
    return False

問題二：鎖因為某些原因沒有被釋放

在使用鎖的過程中，我們還有另外一個問題，就是當(dāng)一個進(jìn)程因為某些原因沒有能夠及時地釋放鎖時，這個鎖就會變得失效。比如，當(dāng)一個進(jìn)程因為異常退出或者被殺死時，鎖就可能沒有被正確地釋放。這個問題的解決方案很簡單，就是給每個鎖添加一個過期時間。實踐中，我們通常會給每個鎖加上一定的隨機值，防止所有的鎖在同一時刻失效。

“`python

def acquire_lock_with_timeout(conn, lockname, acquire_timeout=10, lock_timeout=10):

“””

嘗試獲取鎖

“””

identifier = str(uuid.uuid4())

lockname = ‘lock:’ + lockname

lock_timeout = int(math.ceil(lock_timeout))

end = time.time() + acquire_timeout

while time.time()

if conn.setnx(lockname, identifier):

conn.expire(lockname, lock_timeout)

return identifier

elif conn.ttl(lockname) == -1:

conn.expire(lockname, lock_timeout)

time.sleep(0.001)

return False

def release_lock_with_timeout(conn, lockname, identifier):

“””

釋放鎖

“””

pipe = conn.pipeline(True)

lockname = ‘lock:’ + lockname

while True:

try:

pipe.watch(lockname)

if pipe.get(lockname) == identifier:

pipe.multi()

pipe.delete(lockname)

pipe.execute()

return True

pipe.unwatch()

break

except redis.exceptions.WatchError:

pass

return False

問題三：鎖可能會被自己釋放

在實踐中，我們還有一個比較奇怪的現(xiàn)象，就是鎖在某些情況下可能會被自己釋放，導(dǎo)致鎖沒有正確的得到保留。這個問題的解決方案也很簡單，我們只需要在釋放鎖之前，先判斷該鎖是否還是該進(jìn)程或者線程所擁有的就可以了。

```python
def release_lock(conn, lockname, identifier):
    """
    釋放鎖
    """
    pipe = conn.pipeline(True)
    lockname = 'lock:' + lockname
    while True:
        try:
            pipe.watch(lockname)
            if pipe.get(lockname) == identifier:
                pipe.multi()
                pipe.delete(lockname)
                pipe.execute()
                return True
            pipe.unwatch()
            break
        except redis.exceptions.WatchError:
            pass
    return False

總結(jié)

以上是本文簡單介紹了Redis中頻繁出現(xiàn)的鎖問題以及解決方案。雖然鎖問題看起來很簡單，但是在實踐中卻有各種各樣的問題，需要我們不斷地去探索和解決。在使用鎖的時候，我們應(yīng)該盡量避免使用全局鎖，而應(yīng)該嘗試使用更小的鎖，這樣才能夠有效地降低鎖競爭的風(fēng)險。另外，建議大家在使用分布式鎖時，盡量使用一些開源的分布式鎖組件，比如ZooKeeper、etcd等等，這些組件已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各個場景，可以大大降低我們的開發(fā)時間和維護(hù)成本。

成都網(wǎng)站建設(shè)選創(chuàng)新互聯(lián)(?:028-86922220),專業(yè)從事成都網(wǎng)站制作設(shè)計,高端小程序APP定制開發(fā),成都網(wǎng)絡(luò)營銷推廣等一站式服務(wù)。

文章題目：Redis中頻繁出現(xiàn)的鎖（redis經(jīng)常鎖）
文章分享：http://uogjgqi.cn/article/dhhipoi.html