Redis SETNX 命令實現分布式鎖

2021-07-26 06:27:27 字數 2526 閱讀 5643

setnx命令簡介

命令格式

setnx key value
將 key 的值設為 value,當且僅當 key 不存在。

若給定的 key 已經存在,則 setnx 不做任何動作。

setnx 是set if not exists的簡寫。

返回值返回整數,具體為

1,當 key 的值被設定

0,當 key 的值沒被設定

例子

redis> setnx mykey 「hello」 

(integer) 1

redis> setnx mykey 「hello」

(integer) 0

redis> get mykey

「hello」

redis>

使用setnx實現分布式鎖

多個程序執行以下redis命令:

setnx lock.foo 1>
如果 setnx 返回1,說明該程序獲得鎖,setnx將鍵 lock.foo 的值設定為鎖的超時時間(當前時間 + 鎖的有效時間)。

如果 setnx 返回0,說明其他程序已經獲得了鎖,程序不能進入臨界區。程序可以在乙個迴圈中不斷地嘗試 setnx 操作,以獲得鎖。

解決死鎖

考慮一種情況,如果程序獲得鎖後,斷開了與 redis 的連線(可能是程序掛掉,或者網路中斷),如果沒有有效的釋放鎖的機制,那麼其他程序都會處於一直等待的狀態,即出現「死鎖」。

上面在使用 setnx 獲得鎖時,我們將鍵 lock.foo 的值設定為鎖的有效時間,程序獲得鎖後,其他程序還會不斷的檢測鎖是否已超時,如果超時,那麼等待的程序也將有機會獲得鎖。

然而,鎖超時時,我們不能簡單地使用 del 命令刪除鍵 lock.foo 以釋放鎖。考慮以下情況,程序p1已經首先獲得了鎖 lock.foo,然後程序p1掛掉了。程序p2,p3正在不斷地檢測鎖是否已釋放或者已超時,執行流程如下:

p2和p3程序讀取鍵 lock.foo 的值,檢測鎖是否已超時(通過比較當前時間和鍵 lock.foo 的值來判斷是否超時)

p2和p3程序發現鎖 lock.foo 已超時

p2執行 del lock.foo命令

p2執行 setnx lock.foo命令,並返回1,即p2獲得鎖

p3執行 del lock.foo命令將p2剛剛設定的鍵 lock.foo 刪除(這步是由於p3剛才已檢測到鎖已超時)

p3執行 setnx lock.foo命令,並返回1,即p3獲得鎖

p2和p3同時獲得了鎖

從上面的情況可以得知,在檢測到鎖超時後,程序不能直接簡單地執行 del 刪除鍵的操作以獲得鎖。

為了解決上述演算法可能出現的多個程序同時獲得鎖的問題,我們再來看以下的演算法。

我們同樣假設程序p1已經首先獲得了鎖 lock.foo,然後程序p1掛掉了。接下來的情況:

程序p4執行 setnx lock.foo 以嘗試獲取鎖

由於程序p1已獲得了鎖,所以p4執行 setnx lock.foo 返回0,即獲取鎖失敗

p4執行 get lock.foo 來檢測鎖是否已超時,如果沒超時,則等待一段時間,再次檢測

如果p4檢測到鎖已超時,即當前的時間大於鍵 lock.foo 的值,p4會執行以下操作

getset lock.foo 1>
由於 getset 操作在設定鍵的值的同時,還會返回鍵的舊值,通過比較鍵 lock.foo 的舊值是否小於當前時間,可以判斷程序是否已獲得鎖

假如另乙個程序p5也檢測到鎖已超時,並在p4之前執行了 getset 操作,那麼p4的 getset 操作返回的是乙個大於當前時間的時間戳,這樣p4就不會獲得鎖而繼續等待。注意到,即使p4接下來將鍵 lock.foo 的值設定了比p5設定的更大的值也沒影響。

另外,值得注意的是,在程序釋放鎖,即執行 del lock.foo 操作前,需要先判斷鎖是否已超時。如果鎖已超時,那麼鎖可能已由其他程序獲得,這時直接執行 del lock.foo 操作會導致把其他程序已獲得的鎖釋放掉。

//獲取鎖

while lock != 1:

now = int(time.time())

lock_timeout = now + lock_timeout + 1

lock = redis_client.setnx(lock_key, lock_timeout)

if lock == 1 or (now > int(redis_client.get(lock_key))) and now > int(redis_client.getset(lock_key, lock_timeout)):

break

else:

time.sleep(0.001)

//已獲得鎖

do_job()

//釋放鎖

now = int(time.time())

if now < lock_timeout:

redis_client.delete(lock_key)

詳解使用Redis SETNX 命令實現分布式鎖

使用redis的 setnx 命令可以實現分布式鎖,下文介紹其實現方法。setnx命令簡介 命令格式 setnx key value 將 key 的值設為 value,當且僅當 key 不存在。若給定的 key 已經存在,則 setnx 不做任何動作。setnx 是set if not exists...

Redis SETNX命令實現分布式鎖

命令格式 setnx key value 將 key 的值設為 value,當且僅當 key 不存在。若給定的 key 已經存在,則 setnx 不做任何動作。setnx 是set if not exists的簡寫。返回值 設定成功,返回 1 設定失敗,返回 0 使用redis實現分布式全域性鎖 演...

使用Redis SETNX 命令實現分布式鎖

使用redis的 setnx 命令可以實現分布式鎖,下文介紹其實現方法。setnx key value 將 key 的值設為 value,當且僅當 key 不存在。若給定的 key 已經存在,則 setnx 不做任何動作。setnx 是set if not exists的簡寫。返回整數,具體為 1,...