学院网站建设报告,钢材网站模板,做期货的一般看什么网站,公司网站建设找谁做分布式应用进行逻辑处理时经常会遇到并发问题。 比如一个操作要修改用户的状态#xff0c;修改状态需要先读出用户的状态#xff0c;在内存里进行修改#xff0c;改完了再存回去。如果这样的操作同时进行了#xff0c;就会出现并发问题#xff0c;因为读取和保存状态这两个…分布式应用进行逻辑处理时经常会遇到并发问题。 比如一个操作要修改用户的状态修改状态需要先读出用户的状态在内存里进行修改改完了再存回去。如果这样的操作同时进行了就会出现并发问题因为读取和保存状态这两个操作不是原子的。Wiki 解释所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作这种操作一旦开始就一直运行到结束中间不会有任何 context switch 线程切换。 这个时候就要使用到分布式锁来限制程序的并发执行。Redis 分布式锁使用非常广泛它是面试的重要考点之一很多同学都知道这个知识也大致知道分布式锁的原理但是具体到细节的使用上往往并不完全正确。
1 分布式锁
1.1 步骤1向 Redis 节点发送命令请求锁。
分布式锁本质上要实现的目标就是在 Redis 里面占一个“茅坑”当别的进程也要来占时发现已经有人蹲在那里了就只好放弃或者稍后再试。
占坑一般是使用 setnx(set if not exists) 指令只允许被一个客户端占坑。先来先占 用完了再调用 del 指令释放茅坑。
127.0.0.1:6379 setnx lock:codehole true
(integer) 1
127.0.0.1:6379 .. do something critical ..
127.0.0.1:6379 .. do something critical ..
127.0.0.1:6379 del lock:codehole
(integer) 1
127.0.0.1:6379但是有个问题如果逻辑执行到中间出现异常了可能会导致 del 指令没有被调用这样就会陷入死锁锁永远得不到释放。
于是我们在拿到锁之后再给锁加上一个过期时间比如 5s这样即使中间出现异常也可以保证 5 秒之后锁会自动释放。
127.0.0.1:6379 setnx lock:codehole true
(integer) 1
127.0.0.1:6379 expire lock:codehole 5
(integer) 1
127.0.0.1:6379.. do something critical ..
127.0.0.1:6379.. do something critical ..
127.0.0.1:6379 del lock:codehole
(integer) 1但是以上逻辑还有问题。如果在setnx和 expire 之间服务器进程突然挂掉了可能是因为机器掉电或者是被人为杀掉的就会导致expire 得不到执行也会造成死锁。
这种问题的根源就在于setnx和 expire是两条指令而不是原子指令。如果这两条指令可以一起执行就不会出现问题。也许你会想到用Redis事务来解决。但是这里不行因为expire是依赖于 setnx的执行结果的如果 setnx没抢到锁, expire是不应该执行的。事务里没有 if-else 分支逻辑事务的特点是一口气执行要么全部执行要么一个都不执行。
为了解决这个疑难Redis开源社区涌现了一堆分布式锁的 library专门用来解决这个问题。实现方法极为复杂小白用户一般要费很大的精力才可以搞懂。如果你需要使用分布式锁意味着你不能仅仅使用Jedis或者redis-py就行了还得引入分布式锁的 library。
为了治理这个乱象Redis 2.8 版本中作者加入了 set 指令的扩展参数使得 setnx 和expire 指令可以一起执行彻底解决了分布式锁的乱象。从此以后所有的第三方分布式锁library 可以休息了。
127.0.0.1:6379 set lock:codehole true ex 5 nx
OK
127.0.0.1:6379.. do something critical ..
127.0.0.1:6379.. do something critical ..
127.0.0.1:6379 del lock:codehole
(integer) 0setnx 和 expire 组合在一起的原子指令它就是分布式锁的奥义所在。
下面解释下各参数的意义。
set lock:codehole true ex 5 nx
SET lock_name my_random_value EX 30000 NX lock_name即锁名称这个名称应是公开的在分布式环境中对于某一确定的公共资源所有争用方客户端都应该知道对应锁的名字。对于 Redis 而言lock_name 就是 Key-Value 中的 Key具有唯一性。my_random_value是由客户端生成的一个随机字符串它要保证在足够长的一段时间内且在所有客户端的所有获取锁的请求中都是唯一的用于唯一标识锁的持有者。NX 表示只有当 lock_name(key) 不存在的时候才能 SET成功从而保证只有一个客户端能获得锁而其它客户端在锁被释放之前都无法获得锁。EX 30000 表示这个锁节点有一个 30秒的自动过期时间目的是为了防止持有锁的客户端故障后无法主动释放锁而导致死锁因此要求锁的持有者必须在过期时间之内执行完相关操作并释放锁。
1.2 步骤2如果步骤 1 的命令返回成功则代表获取锁成功否则获取锁失败。
对于一个拥有锁的客户端释放锁流程如下。 1向 Redis 节点发送命令获取锁对应的 Value代码如下
GET lock_name2如果查询回来的 Value 和客户端自身的 my_random_value 一致则可确认自己是锁的持有者可以发起解锁操作即主动删除对应的 Key发送命令
DEL lock_name通过 Redis-cli 执行上述命令显示如下
100.X.X.X:6379 set lock_name my_random_value NX EX 30000
OK
100.X.X.X:6379 get lock_name
my_random_value
100.X.X.X:6379 del lock_name
(integer) 1
100.X.X.X:6379 get lock_name
(nil)
