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PHP實現(xiàn)Redis單據(jù)鎖以及防止并發(fā)重復(fù)寫入

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一、寫在前面:

在整個供應(yīng)鏈系統(tǒng)中,會有很多種單據(jù)(采購單、入庫單、到貨單、運單等等),在涉及寫單據(jù)數(shù)據(jù)的接口時(增刪改操作),即使前端做了相關(guān)限制,還是有可能因為網(wǎng)絡(luò)或異常操作產(chǎn)生并發(fā)重復(fù)調(diào)用的情況,導(dǎo)致對相同單據(jù)做相同的處理;

為了防止這種情況對系統(tǒng)造成異常影響,我們通過Redis實現(xiàn)了一個簡單的單據(jù)鎖,每個請求需先獲取鎖才能執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯,執(zhí)行結(jié)束后才會釋放鎖;保證了同一單據(jù)的并發(fā)重復(fù)操作請求只有一個請求可以獲取到鎖(依賴Redis的單線程),是一種悲觀鎖的設(shè)計;

注:Redis鎖在我們的系統(tǒng)中一般只用于解決并發(fā)重復(fù)請求的情況,對于非并發(fā)的的重復(fù)請求一般會去數(shù)據(jù)庫或日志校驗數(shù)據(jù)的狀態(tài),兩種機(jī)制結(jié)合起來才能保證整個鏈路的可靠。

二、加鎖機(jī)制:

主要依賴Redis setnx指令實現(xiàn):

但使用setnx有一個問題,即setnx指令不支持設(shè)置過期時間,需要使用expire指令另行為key設(shè)置超時時間,這樣整個加鎖操作就不是一個原子性操作,有可能存在setnx加鎖成功,但因程序異常退出導(dǎo)致未成功設(shè)置超時時間,在不及時解鎖的情況下,有可能會導(dǎo)致死鎖(即使業(yè)務(wù)場景中不會出現(xiàn)死鎖,無用的key一直常駐內(nèi)存也不是很好的設(shè)計);

這種情況可以使用Redis事務(wù)解決,把setnx與expire兩條指令作為一個原子性操作執(zhí)行,但這樣做相對而言會比較麻煩,好在Redis 2.6.12之后版本,Redis set指令支持了nx、ex模式,并支持原子化地設(shè)置過期時間:

三、加鎖實現(xiàn)(完整測試代碼會貼在最后):

 /**
  * 加單據(jù)鎖
  * @param int $intOrderId 單據(jù)ID
  * @param int $intExpireTime 鎖過期時間(秒)
  * @return bool|int 加鎖成功返回唯一鎖ID,加鎖失敗返回false
  */
 public static function addLock($intOrderId, $intExpireTime = self::REDIS_LOCK_DEFAULT_EXPIRE_TIME)
 {
  //參數(shù)校驗
  if (empty($intOrderId) || $intExpireTime = 0) {
   return false;
  }

  //獲取Redis連接
  $objRedisConn = self::getRedisConn();

  //生成唯一鎖ID,解鎖需持有此ID
  $intUniqueLockId = self::generateUniqueLockId();

  //根據(jù)模板,結(jié)合單據(jù)ID,生成唯一Redis key(一般來說,單據(jù)ID在業(yè)務(wù)中系統(tǒng)中唯一的)
  $strKey = sprintf(self::REDIS_LOCK_KEY_TEMPLATE, $intOrderId);

  //加鎖(通過Redis setnx指令實現(xiàn),從Redis 2.6.12開始,通過set指令可選參數(shù)也可以實現(xiàn)setnx,同時可原子化地設(shè)置超時時間)
  $bolRes = $objRedisConn->set($strKey, $intUniqueLockId, ['nx', 'ex'=>$intExpireTime]);

  //加鎖成功返回鎖ID,加鎖失敗返回false
  return $bolRes ? $intUniqueLockId : $bolRes;
 }

四、解鎖機(jī)制:

解鎖即比對加鎖時的唯一lock id,如果比對成功,則刪除key;需要注意的是,解鎖整個過程中同樣需要保證原子性,這里依賴redis的watch與事務(wù)實現(xiàn);

WATCH命令可以監(jiān)控一個或多個鍵,一旦其中有一個鍵被修改(或刪除),之后的事務(wù)就不會執(zhí)行。監(jiān)控一直持續(xù)到EXEC命令(事務(wù)中的命令是在EXEC之后才執(zhí)行的,所以在MULTI命令后可以修改WATCH監(jiān)控的鍵值)

五、解鎖實現(xiàn)(完整測試代碼會貼在最后):

/**
  * 解單據(jù)鎖
  * @param int $intOrderId 單據(jù)ID
  * @param int $intLockId 鎖唯一ID
  * @return bool
  */
 public static function releaseLock($intOrderId, $intLockId)
 {
  //參數(shù)校驗
  if (empty($intOrderId) || empty($intLockId)) {
   return false;
  }

  //獲取Redis連接
  $objRedisConn = self::getRedisConn();

  //生成Redis key
  $strKey = sprintf(self::REDIS_LOCK_KEY_TEMPLATE, $intOrderId);

  //監(jiān)聽Redis key防止在【比對lock id】與【解鎖事務(wù)執(zhí)行過程中】被修改或刪除,提交事務(wù)后會自動取消監(jiān)控,其他情況需手動解除監(jiān)控
  $objRedisConn->watch($strKey);
  if ($intLockId == $objRedisConn->get($strKey)) {
   $objRedisConn->multi()->del($strKey)->exec();
   return true;
  }
  $objRedisConn->unwatch();
  return false;
 }

六、附整體測試代碼(此代碼僅為簡易版本)

?php

/**
 * Class Lock_Service 單據(jù)鎖服務(wù)
 */
class Lock_Service
{
 /**
  * 單據(jù)鎖redis key模板
  */
 const REDIS_LOCK_KEY_TEMPLATE = 'order_lock_%s';

 /**
  * 單據(jù)鎖默認(rèn)超時時間(秒)
  */
 const REDIS_LOCK_DEFAULT_EXPIRE_TIME = 86400;

 /**
  * 加單據(jù)鎖
  * @param int $intOrderId 單據(jù)ID
  * @param int $intExpireTime 鎖過期時間(秒)
  * @return bool|int 加鎖成功返回唯一鎖ID,加鎖失敗返回false
  */
 public static function addLock($intOrderId, $intExpireTime = self::REDIS_LOCK_DEFAULT_EXPIRE_TIME)
 {
  //參數(shù)校驗
  if (empty($intOrderId) || $intExpireTime = 0) {
   return false;
  }

  //獲取Redis連接
  $objRedisConn = self::getRedisConn();

  //生成唯一鎖ID,解鎖需持有此ID
  $intUniqueLockId = self::generateUniqueLockId();

  //根據(jù)模板,結(jié)合單據(jù)ID,生成唯一Redis key(一般來說,單據(jù)ID在業(yè)務(wù)中系統(tǒng)中唯一的)
  $strKey = sprintf(self::REDIS_LOCK_KEY_TEMPLATE, $intOrderId);

  //加鎖(通過Redis setnx指令實現(xiàn),從Redis 2.6.12開始,通過set指令可選參數(shù)也可以實現(xiàn)setnx,同時可原子化地設(shè)置超時時間)
  $bolRes = $objRedisConn->set($strKey, $intUniqueLockId, ['nx', 'ex'=>$intExpireTime]);

  //加鎖成功返回鎖ID,加鎖失敗返回false
  return $bolRes ? $intUniqueLockId : $bolRes;
 }

 /**
  * 解單據(jù)鎖
  * @param int $intOrderId 單據(jù)ID
  * @param int $intLockId 鎖唯一ID
  * @return bool
  */
 public static function releaseLock($intOrderId, $intLockId)
 {
  //參數(shù)校驗
  if (empty($intOrderId) || empty($intLockId)) {
   return false;
  }

  //獲取Redis連接
  $objRedisConn = self::getRedisConn();

  //生成Redis key
  $strKey = sprintf(self::REDIS_LOCK_KEY_TEMPLATE, $intOrderId);

  //監(jiān)聽Redis key防止在【比對lock id】與【解鎖事務(wù)執(zhí)行過程中】被修改或刪除,提交事務(wù)后會自動取消監(jiān)控,其他情況需手動解除監(jiān)控
  $objRedisConn->watch($strKey);
  if ($intLockId == $objRedisConn->get($strKey)) {
   $objRedisConn->multi()->del($strKey)->exec();
   return true;
  }
  $objRedisConn->unwatch();
  return false;
 }

 /**
  * Redis配置:IP
  */
 const REDIS_CONFIG_HOST = '127.0.0.1';

 /**
  * Redis配置:端口
  */
 const REDIS_CONFIG_PORT = 6379;

 /**
  * 獲取Redis連接(簡易版本,可用單例實現(xiàn))
  * @param string $strIp IP
  * @param int $intPort 端口
  * @return object Redis連接
  */
 public static function getRedisConn($strIp = self::REDIS_CONFIG_HOST, $intPort = self::REDIS_CONFIG_PORT)
 {
  $objRedis = new Redis();
  $objRedis->connect($strIp, $intPort);
  return $objRedis;
 }

 /**
  * 用于生成唯一的鎖ID的redis key
  */
 const REDIS_LOCK_UNIQUE_ID_KEY = 'lock_unique_id';

 /**
  * 生成鎖唯一ID(通過Redis incr指令實現(xiàn)簡易版本,可結(jié)合日期、時間戳、取余、字符串填充、隨機(jī)數(shù)等函數(shù),生成指定位數(shù)唯一ID)
  * @return mixed
  */
 public static function generateUniqueLockId()
 {
  return self::getRedisConn()->incr(self::REDIS_LOCK_UNIQUE_ID_KEY);
 }
}

//test
$res1 = Lock_Service::addLock('666666');
var_dump($res1);//返回lock id,加鎖成功
$res2 = Lock_Service::addLock('666666');
var_dump($res2);//false,加鎖失敗
$res3 = Lock_Service::releaseLock('666666', $res1);
var_dump($res3);//true,解鎖成功
$res4 = Lock_Service::releaseLock('666666', $res1);
var_dump($res4);//false,解鎖失敗

以上就是本次給大家整理的全部內(nèi)容,感謝大家對腳本之家的支持。

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