尝试用Redis实现跨实例的分布式锁(多实例加锁 redis)

2023-05-12 07:05:14 分布式 实例 加锁

分布式锁是在多个实例之间同步资源竞争和协作的一种机制,Redis在分布式系统中提供很好的支持,但是实现 Redis 实例之间的跨实例分布式锁并不容易。本文将介绍如何使用 Redis 实现跨实例的分布式锁,以及如何让它更安全和有效,以满足业务的需求。

我们需要在多个实例之间共享一个 Redis “通道”,即所有实例都指向同一个 Redis,这样才能实现 Redis 锁之间的相互通信和协作。我们需要在 Redis 实例中保存一个锁标志,当某个实例要加锁时,就可以执行 Redis 命令 “SETNX”(SET if Not Exists),根据锁标志作为 key 来判断,如果当前没有其他实例持有该锁,则 Redis 返回 1,表示加锁成功;如果其他实例已经持有该锁,则 Redis 返回 0,表示加锁失败。

为了实现实例间更安全的加锁机制,可以使用 Redis 的“ Watch”功能。该功能可以在加锁前,先“监视”key,一旦发现 key 被其他实例修改,就可以放弃加锁操作,防止产生死锁。下面是一段伪代码,示范如何使用 Redis 的“ Watch”功能来实现安全跨实例的分布式锁:

# 记录当前实例连接 Redis 时订阅的 topic
topic = "#lock-{key}"
# 连接 Redis
client = redis.Client()
# 订阅 Redis topic
client.subscribe(topic)
# 启动新的线程接收 Redis 消息
thread = Thread( target = on_message(channel, msg) )
thread.start()
# 监视 Redis key
with client.pipeline() as pipeline:
pipeline.watch(key)
if pipeline.get(key) is None:
pipeline.multi()
pipeline.set(key, 1)
# 向通道发布消息
client.publish(topic, "the lock is id={}".format(key))
pipeline.execute()
else:
# 如果 key 已存在,则订阅 Redis 主题,等待收到消息做释放锁操作

在程序运行时,每个实例只能订阅和其本身相关的主题,这样可以实现实例之间的互相等待。一旦实例A加锁成功,会向 Redis 主题发布消息,提示其他 wting 实例可以开始尝试加锁。

以上就是 Redis 实现跨实例的分布式锁的步骤,它可以帮助我们在分布式系统中确保资源的有效同步,从而实现高可用和高并发。当然,使用 Redis 实现跨实例分布式锁也是有一定限制的,例如如果Redis实例发生了宕机以及由于实例之间数据不一致等,如何保证锁一致性就会变得更加复杂。因此,在使用分布式锁时,还是要重视对系统安全性的审慎考量。

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