setnx命令返回整数值,当返回1时表示设置值成果,当返回0时表示设置值失败(key已存在)。
一般我们不建议直接使用setnx命令来实现分布式锁,因为为了避免出现死锁,我们要给锁设置一个自动过期时间。而setnx命令和设置过期时间的命令不是原子的,可能加锁成果而设置过期时间失败,依然存在死锁的隐患。对于这种情况,Redis改进了set命令,给它增加了nx选项,启用该选项时set命令的效果就会setnx一样了。
采用Redis实现分布式锁,就是在Redis里存一份代表锁的数据,通常用字符串即可。采用改进后的setnx命令(即set...nx...命令)实现分布式锁的思路,以及优化的过程如下:
加锁:
第一版,这种方式的缺点是容易产生死锁,因为客户端有可能忘记解锁,或者解锁失败。
setnx key value
第二版,给锁增加了过期时间,避免出现死锁。但这两个命令不是原子的,第二步可能会失败,依然无法避免死锁问题。
setnx key value expire key seconds
第三版,通过“set...nx...”命令,将加锁、过期命令编排到一起,它们是原子操作了,可以避免死锁。
set key value nx ex seconds
解锁:
解锁就是删除代表锁的那份数据。
del key
问题:
看起来已经很完美了,但实际上还有隐患,如下图。进程A在任务没有执行完毕时,锁已经到期被释放了。等进程A的任务执行结束后,它依然会尝试释放锁,因为它的代码逻辑就是任务结束后释放锁。但是,它的锁早已自动释放过了,它此时释放的可能是其他线程的锁。
想要解决这个问题,我们需要解决两件事情:
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在加锁时就要给锁设置一个标识,进程要记住这个标识。当进程解锁的时候,要进行判断,是自己持有的锁才能释放,否则不能释放。可以为key赋一个随机值,来充当进程的标识。
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解锁时要先判断、再释放,这两步需要保证原子性,否则第二步失败的话,就会出现死锁。而获取和删除命令不是原子的,这就需要采用Lua脚本,通过Lua脚本将两个命令编排在一起,而整个Lua脚本的执行是原子的。
按照以上思路,优化后的命令如下:
# 加锁 set key random-value nx ex seconds # 解锁 if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del",KEYS[1]) else return 0 end
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