深度理解分布式锁从Redis源码角度出发（redis源码看分布式锁）

深度理解分布式锁：从Redis源码角度出发

在分布式系统中，锁是常常被用来解决多个客户端并发访问共享资源的问题。而分布式锁则需要面对更为复杂的情况，比如并发问题、网络分区问题等等。目前分布式锁的实现方式有很多种，其中 Redis 作为分布式缓存和消息队列中最受欢迎的一个，其分布式锁功能也经常被使用。本文将深入讲解 Redis 的分布式锁实现方式，从源码角度出发为读者呈现一个完整的分布式锁实现方案。

一、Redis分布式锁的实现方式

Redis 分布式锁的实现方式可以总结为以下三个步骤：

1. 使用 Redis 的 SETNX 命令创建一个锁，使用一个唯一的标识符作为锁的值。

2. 使用 Redis 的 EXPIRE 命令设置一个超时时间，避免死锁或长期占用资源等问题。

3. 在释放锁时，使用使用 Lua 脚本来防止误删其他客户端加的锁。

二、Redis分布式锁的代码实现

下面是 Redis 分布式锁的 Python 代码实现：

“`python

import redis

import time

class DistributedLock:

LOCK_SUCCESS = ‘OK’

SET_IF_NOT_EXIST = ‘NX’

SET_WITH_EXPIRE_TIME = ‘PX’

def __init__(self, redis_conn=None, lock_key=None, lock_value=None, expire_time=3000):

self.redis_conn = redis_conn or redis.Redis()

self.lock_key = lock_key or ‘distributed_lock’

self.lock_value = lock_value or str(time.time())

self.expire_time = expire_time

def acquire_lock(self):

result = self.redis_conn.set(

self.lock_key, self.lock_value,

nx=True, px=self.expire_time

)

if result == DistributedLock.LOCK_SUCCESS:

return True

return False

def release_lock(self):

lua_script = “””

if redis.call(‘get’, KEYS[1]) == ARGV[1] then

return redis.call(‘del’, KEYS[1])

else

return 0

end

“””

result = self.redis_conn.eval(

lua_script, 1, self.lock_key, self.lock_value

)

if result == 1:

return True

return False


以上代码创建了一个基于 Redis 的分布式锁类 DistributedLock，该类封装了加锁和解锁的功能。其中 acquire_lock 函数用来加锁，该方法通过调用 Redis 的 SETNX 命令来创建一个唯一的标识符作为锁的值。同时，使用 Redis 的 EXPIRE 命令设置一个超时时间，避免死锁或长期占用资源等问题。如果加锁成功，将返回 True。

而 release_lock 函数用于解锁。该函数使用 Lua 脚本来检查当前 Redis 锁是否存在，并且检查当前锁值是否为自己加锁的标识符。如果锁存在并且锁值与自己加锁的标识符相同，那么函数将执行 DEL 命令来释放锁。否则将返回 False，表示解锁失败。

三、Redis分布式锁的优缺点分析

Redis 分布式锁的优点：

1. 高可用性：Redis 天生具备高可用性，极少出现性能问题、数据丢失等问题。

2. 采用最先进技术：Redis 的分布式锁实现采用了最先进的技术，让锁的实际使用更为方便、安全、高效。

Redis 分布式锁的缺点：

1. 可能出现的竞争问题：虽然 Redis 分布式锁使用了分布式锁算法，但在极端情况下，依然可能出现竞争问题。

2. 容易超时： Redis 锁的超时时间需要人为设置，如果时间过短容易造成大量重试，时间过长又可能导致死锁等问题。

3. 不支持等待：如果在高并发场景下同时请求加锁，那么其中多个请求将会失败，这些失败请求只能通过轮训方式重试。

四、总结

本文从 Redis 分布式锁实现方式、代码实现以及优缺点分析三个方面深入地讲解了 Redis 的分布式锁。Redis 的分布式锁实现方式简单易懂，代码实现也很简洁，易于使用。但其依旧存在一定的缺点，需要大家在实际使用时综合考虑各个方面的问题。