Redis--基础知识点--24--分布式锁

怎样实现redis分布式锁？

1 为什么需要分布式锁

与分布式锁相对应的是「单机锁」，我们在写多线程程序时，避免同时操作一个共享变量产生数据问题，通常会使用一把锁来「互斥」，以保证共享变量的正确性，其使用范围是在「同一个进程」中。

如果换做是多个进程，需要同时操作一个共享资源，如何互斥呢？

例如，现在的业务应用通常都是微服务架构，这也意味着一个应用会部署多个进程，那这多个进程如果需要修改 MySQL 中的同一行记录时，为了避免操作乱序导致数据错误，此时，我们就需要引入「分布式锁」来解决这个问题了。

想要实现分布式锁，必须借助一个外部系统，所有进程都去这个系统上申请「加锁」。

而这个外部系统，必须要实现「互斥」的能力，即两个请求同时进来，只会给一个进程返回成功，另一个返回失败（或等待）。

这个外部系统，可以是 MySQL，也可以是 Redis 或 Zookeeper。但为了追求更好的性能，我们通常会选择使用 Redis 或 Zookeeper 来做。

2 分布式实现原理

分布式锁注意4点：

• 1 锁加过期时间
• 2 锁的value设置为进程id、线程id或uuid
• 3 释放锁使用lua脚本
• 4 看门狗守护线程对锁延期

从普通锁->看门狗守护线程对锁延期 中间依次需要解决的问题：

3 lua脚本释放锁示例

释放锁：先 GET 判断锁是否归属自己，再 DEL 释放锁。Lua 脚本(或使用redis事务)保证两步操作的原子性。
使用lua脚本：

if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then
    return redis.call("del", KEYS[1])
else
    return 0
end

import redis

def release_lock(redis_conn, lock_key, lock_value):
    # 定义释放锁的 Lua 脚本
    release_lock_script = """
    if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then
        return redis.call("del", KEYS[1])
    else
        return 0
    end
    """
    # 执行 Lua 脚本
    result = redis_conn.eval(release_lock_script, 1, lock_key, lock_value)
    return result == 1

4 python第三方库

在python中有封装好的redis-lock库

python
import time
from redis import Redis
from redis_lock import Lock

# 连接 Redis
redis = Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 创建一个锁
lock = Lock(redis, 'my_lock')

# 获取锁
with lock:
    print("获得锁，执行任务...")
    time.sleep(5)  # 模拟执行任务的过程
    print("任务执行完成")

# 锁自动释放后，执行其他操作
print("锁已释放，执行其他操作...")

在上面的示例中，我们首先创建了一个 Redis 连接对象 redis，然后创建了一个名为 my_lock 的锁对象 lock。接着，我们使用 with 语句来获取锁，并在获取锁成功后执行任务。在任务执行完成后，锁会自动释放，然后执行其他操作。

使用 redis-lock 可以很方便地实现分布式系统中的锁机制，确保在多个客户端之间对共享资源的安全访问。