如何使用Redis鎖處理并發(fā)問(wèn)題詳解

前言

上周“被”上線(xiàn)了一個(gè)緊急項(xiàng)目，周五下班接到需求，周一開(kāi)始思考解決方案，周三開(kāi)發(fā)完成，周四走流程上線(xiàn)，也算是面向領(lǐng)導(dǎo)編程了。之前的項(xiàng)目里面由于是自運(yùn)維，然后大多數(shù)又都趕時(shí)間，所以在處理定時(shí)任務(wù)上面基本都是自己在服務(wù)器上添加crontab，而不是讓多個(gè)實(shí)例自己去處理定時(shí)任務(wù)的并發(fā)鎖，并且Laravel 5.5開(kāi)始自帶并發(fā)鎖，我們也快升級(jí)了。但是這次項(xiàng)目是Python項(xiàng)目，無(wú)奈只能自己實(shí)現(xiàn)一下，以下這個(gè)方案實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常簡(jiǎn)單且易于理解。

import redis
r = redis.Redis(...)

last_heart = 0		# 記錄上一次得到的鎖心跳
free_lock_try = 6	# 鎖無(wú)心跳的最大次數(shù) 

while not r.setnx('mylock', 1):
 now_heart = r.get('mylock')
 print(f"沒(méi)獲取到鎖,now_heart={now_heart},last_heart={last_heart},free_lock_try={free_lock_try}")
 if now_heart == last_heart:
  free_lock_try = free_lock_try - 1
  if free_lock_try == 0:	# 鎖已經(jīng)1分鐘沒(méi)有心跳了
   old_heart = r.getset('mylock', 1)	# 將lock重置為1，并返回set之前的心跳值
   if old_heart  now_heart:
    time.sleep(10)
    continue
   else:
    break	# 成功獲取到鎖，退出循環(huán)
 else:
  free_lock_try = 6	# 鎖有心跳，重置free_lock_try值
  last_heart = now_heart
 time.sleep(10)

def producer_exit():
 """程序正常退出時(shí)候自動(dòng)清理鎖"""
 r.delete('mylock')
import atexit
atexit.register(producer_exit)

# 業(yè)務(wù)代碼
while True:
 r.incr('mylock')	# 讓鎖心跳加一
 ...

我們來(lái)看看這段程序都解決了并發(fā)鎖中的哪些問(wèn)題

• 高并發(fā)下，多個(gè)進(jìn)程無(wú)法同時(shí)獲取到鎖。這里使用的是redis.setnx，如果鎖已經(jīng)存在，其他進(jìn)程是無(wú)法重置鎖并獲取到鎖的。另外當(dāng)多個(gè)進(jìn)程同時(shí)發(fā)現(xiàn)有鎖已經(jīng)沒(méi)有心跳了，使用的是redis.getset將心跳重置為1，都能set成功，但是get出來(lái)的值多個(gè)進(jìn)程是不一樣的，只有真正獲取到鎖的進(jìn)程返回的是之前進(jìn)程的心跳，而其他進(jìn)程獲取到的都是1。
• 有鎖進(jìn)程正常退出，可以使用atexit注冊(cè)進(jìn)程退出函數(shù)刪除鎖，這里也可以不要，不過(guò)下次啟動(dòng)得等新的進(jìn)程等待幾次心跳
• 有鎖進(jìn)程意外退出，退出后心跳不再增加，超過(guò)free_lock_try次數(shù)后，其他進(jìn)程會(huì)重新設(shè)置并獲取鎖
• 所有進(jìn)程全都意外退出，這個(gè)問(wèn)題不是鎖來(lái)關(guān)心的，可以使用supervisor進(jìn)行守護(hù)進(jìn)程。

導(dǎo)致Redis并發(fā)原因解釋

正所謂只有知其然才能知其所以然，只有弄明白問(wèn)題出現(xiàn)的原因所在，才能對(duì)癥下藥，尋找解決問(wèn)題的良方。眾所周知，Redis程序采用單線(xiàn)程模式進(jìn)行運(yùn)行，作為單線(xiàn)程程序，Redis客戶(hù)端的命令是逐條執(zhí)行，也叫做One by One執(zhí)行。既然是逐條命令執(zhí)行，從表面上來(lái)看Redis似乎不存在高并發(fā)的問(wèn)題，這一觀(guān)點(diǎn)論也有道理，原子性的Redis命令本身也確實(shí)不存在高并發(fā)問(wèn)題，這與多線(xiàn)程下的程序勃然不同。但是我們項(xiàng)目工作搭建Redis環(huán)境之后，通常都會(huì)是一組命令集合執(zhí)行程序，一個(gè)請(qǐng)求中就包含了N個(gè)Redis執(zhí)行命令，再加上多個(gè)客戶(hù)端請(qǐng)求，命令就更多了，導(dǎo)致連接超時(shí)、數(shù)據(jù)混亂或錯(cuò)誤、請(qǐng)求阻塞等多種問(wèn)題。

即總結(jié)為，產(chǎn)生Redis并發(fā)誘因是程序中的業(yè)務(wù)復(fù)雜度導(dǎo)致。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。