技术进阶：Redis分布式锁的应用(一)

导入

之前一直在给大家写docker相关的东西，当然docker的东西也会继续的写，在此插一篇《关于Redis分布式锁的应用》开开荤腥。

背景

同一主机同一进程不同的线程，如何同步访问一段代码块呢？

Java有synchronized

synchronized(this) {
}

Golang有sync工具包

var mutex sync.Mutex
//加锁mutex
mutex.Lock()

do Something···

//解锁mutex
mutex.Unlock()

PHP

因为PHP没有多线程的概念，对PHP而言，普遍的是多进程，PHP的多个多进程之间同步访问，可以通过文件锁来实现。

$fp = fopen("logs/lock.l", "a+");
if (flock($fp, LOCK_EX)) {  // 进行排它型锁定

    do something....

    flock($fp, LOCK_UN);    // 释放锁定
} else {
    echo "锁正在被其他程序占用";
}
fclose($fp);

不同的语言对于同步访问的问题，会有不同的解决方案，还可以通过共享内存来实现，但是这些解决方案的本质都是通过锁来保持同步的。

现在企业对外提供的服务，一般都是以集群的方式来做的，那么多机之前该怎么去协同同步呢？答案很简单，用 分布式锁 来解决。

接下来尝试用Redis实现一个分布式锁。

加锁

加锁的时候，对特定的资源加锁，例如：秒杀场景为库存余额加锁等等。lockKey就代表库存，要标识这个锁的身份，所以就要用一个唯一IDuniqLockValue来标识。如果一个任务过长，我们要设定锁的过期时间$ttl。

//表示库存 这把锁
$lockKey = "PRODUCT_LOCK_KEY";

//获取一个唯一ID，来表明这个把锁是谁加的
$uniqLockValue = getUniqueId();

//加上一把锁 setnx 是当key不存在的时候，可以添加成功。
$ret = $redis->setnx($lockKey,$uniqLockValue);
if($ret){
    //加锁成功 设置过期时间
    $ttl = 3; // 单位：s
    $redis->expire($lockKey,$ttl);
}else{
    //表明锁有其他人在使用
}

解锁

解锁的逻辑如下：获取锁，验证锁的身份是否是自己加上的，如果是自己加上的并且没有过期就解锁，否则，那就解锁失败。

$lockKey = "PRODUCT_LOCK_KEY";
$currentTime = time();
if(($uniqLockValue == $redis->get($lockKey)) && $redis->ttl($lockKey) <= $currentTime){
    $redis->del($key);
    return true;
}else{
    return false;
}

示例代码：

class RedisLock {
   
    const ORDER_LOCK_KEY_PRE = 'PRODUCET_KEY_LOCK';
    //锁过期时间
    const LOCK_KEY_EXPIRE = 5;

  //类静态实例
    private static $objInstance = null;

  // redis服务实例
    protected $objRedis = null;

    private function __construct() {
        $this->objRedis = new Redis();
    $this->objRedis->connect('127.0.0.1', 6379);
    }

    public static function getInstance() {
        if (is_null(self::$objInstance)) {
            self::$objInstance = new self();
        }
        return self::$objInstance;
    }

    /**
     * 加锁
     * @param $strKey string redis key值
     * @return bool
     */
   public function lock($strKey, $force = true) {
        //表示库存 这把锁
        $lockKey = "PRODUCT_LOCK_KEY";

        //获取一个唯一ID，来表明这个把锁是谁加的
        $uniqLockValue = uniqid();

        //加上一把锁 setnx 是当key不存在的时候，可以添加成功。
        $ret = $this->objRedis->setnx($lockKey,$uniqLockValue);
        // 如果锁存在 但是 已经过期了
        if($ret || ($this->objRedis->ttl($lockKey) == -2 && $this->objRedis->getSet($lockKey,$uniqLockValue))){
          //加锁成功 设置过期时间
            $this->objRedis->expire($lockKey,self::LOCK_KEY_EXPIRE);
            return true;
        }
            return false;
    }
    /**
     * 释放锁, 如果指定key则释放指定key，否则全部释放
     * @param $strKey string
     */
    public function unLock($strKey = '') {
      $lockKey = "PRODUCT_LOCK_KEY";
      $currentTime = time();
      if(($uniqLockValue == $this->objRedis->get($lockKey)) && $this->objRedis->ttl($lockKey) != -2){
          $redis->del($key);
          return true;
      }else{
          return false;
      }
    }
    private function __clone () {
    }
}

其实这样实现一把锁是存在一些问题的，其中的很多操作都不能保证其原子性，在平常的情况下不容易显现出来，接下来我带大家再进一步优化这把锁。