redis分布式锁的分段锁

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mob64ca12d06991 2024-10-13 06:42:32 ©著作权

文章标签 Redis 段锁分布式锁 文章分类 Redis 数据库

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Redis 分布式锁的分段锁实现

引言

在分布式系统中，数据一致性至关重要，而分布式锁是确保并发控制的重要手段。本文将会对如何在 Redis 中实现分布式锁的分段锁进行详细讲解，涵盖整体流程、代码示例、以及相应的注释。

整体流程

实现 Redis 分布式锁的分段锁可以分为以下几个步骤：

步骤	操作	描述
1	连接到 Redis	建立与 Redis 数据库的连接
2	生成锁的唯一标识	使用 UUID 或其他策略生成唯一标识
3	尝试获取分段锁	尝试使用 SETNX 命令获取锁
4	设置锁的过期时间	防止死锁情况，通过设置过期时间
5	操作共享资源	在持有锁的情况下进行共享资源的操作
6	释放分段锁	释放锁并移除唯一标识

步骤详解及代码示例

1. 连接到 Redis

import redis

# 创建 Redis 连接
client = redis.StrictRedis(host='localhost', port=6379, db=0)

使用 redis.StrictRedis 来建立与 Redis 的连接。

2. 生成锁的唯一标识

import uuid

# 生成一个唯一的锁标识
lock_id = str(uuid.uuid4())

这里用 UUID 生成一个唯一的标识符，避免锁的冲突。

3. 尝试获取分段锁

# 尝试获取锁，返回值为 True 则成功获取锁
if client.setnx('lock_key', lock_id):
    print("锁获取成功")
else:
    print("锁获取失败")

使用 Redis 的 SETNX 命令，该命令只有在 key 不存在时才会设置成功。

4. 设置锁的过期时间

# 设置锁的过期时间为 10 秒
client.expire('lock_key', 10)

使用 EXPIRE 命令来设置锁的有效期，防止因错误而导致锁的长时间占用。

5. 操作共享资源

try:
    # 在这里执行对共享资源的操作
    print("正在执行共享资源操作")
    # 示例：time.sleep(5)  # 模拟耗时操作
finally:
    # 释放锁
    if client.get('lock_key') == lock_id:
        client.delete('lock_key')
        print("锁释放成功")

在占用锁的情况下进行共享资源的操作，完成后再释放锁。
需要确保只有持有该锁的代码才能释放它。

6. 释放分段锁

以上的 finally 代码块用于释放锁，如果当前持有的锁 ID 和 Redis 中的锁 ID 相同，则删除该锁。

序列图

以下为 Redis 分布式锁的分段锁执行流程的时序图：

sequenceDiagram
    participant C as 客户端
    participant R as Redis

    C->>R: 尝试获取锁 (SETNX)
    alt 锁获取成功
        C-->>C: 执行操作
        C->>R: 设置锁过期时间 (EXPIRE)
        C-->>C: 释放锁 (DEL)
        C->>R: 删除锁
    else 锁获取失败
        C-->>C: 回退或重试
    end