Redis非公平锁背后的原理与机制(redis非公平锁原理)

2023-05-08 03:50:31 原理 机制 公平

Redis非公平锁是一种强大的同步机制,用于保护共享资源的独立访问。它的主要功能是防止不同目的的多个线程同时访问某个资源,从而导致错误的结果发生。这个机制可以防止竞争条件的发生,比如,在一个多线程环境中,可能有多个线程想要访问某些资源,如果没有锁的话,那么它们就有可能会同时访问,而这样就可能会导致出错。

Redis非公平锁本质上是一种基于消息传递机制来实现的非公平多进程同步机制。它是基于先检查机制、抢占机制,和先来后到机制组成的,实现高效、稳定的工作原子性。

先检查机制是Redis非公平锁的核心,当发出申请锁的请求时,Redis会先检查一下是否有其他的线程保持了锁,如果当前没有,那么Redis会直接获取锁,否则将把自己加入到等待队列中。

抢占机制是Redis非公平锁的另一个关键环节,当同一时间有多个线程想要获取锁时,将会由线程来抢占,先到的线程将拥有获取锁的机会,但这并不意味着抢占机制将永远在第一个线程尝试获取锁之后生效,直到另一个线程超时,抢占机制就会被激活,然后由后面的线程抢占,依此类推。

先来后到机制是Redis非公平锁的内核实现机制,它基于UNIX进程锁的概念,它是抢占机制的优化,当发生抢占机制时,Redis将会以FIFO(先进先出)的顺序选择最先发出申请锁的线程,而不是为后来者分配更多的机会。

下面通过python代码一步步分析Redis非公平锁的实现原理:

from threading import Thread
# 熟读锁, 申请锁以后, 优先给予最先发出请求锁的进程.
lock = threading.RLock()
# 首先要申请上锁,当调用acquire()方法时,第一个发出申请的线程会被选中并等待锁的释放,而其他的线程将被暂停
lock.acquire()
# 给已经申请到锁的线程执行一些操作
# ......
# 最后释放锁, 这时等待的线程会按照顺序申请到锁
lock.release()

从上面的分析可以看出,Redis非公平锁的主要实现机制是基于消息传递机制的先检查、抢占和先来后到三个机制组成的同步机制,它能够有效的保护共享资源,高效、稳定的工作原子性,使用Redis非公平锁来保护数据,是非常值得推荐的一种有效的同步方案。

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