Utiliser Redis pour implémenter des verrous distribués en PHP

Avec le développement rapide d'Internet et la forte augmentation des visites de sites Web, l'importance des systèmes distribués est progressivement devenue importante. Dans les systèmes distribués, les problèmes de synchronisation simultanée et de cohérence des données sont inévitablement impliqués. Les verrous distribués, comme moyen de résoudre les problèmes de synchronisation simultanée, ont progressivement été largement utilisés dans les systèmes distribués. En PHP, vous pouvez utiliser Redis pour implémenter des verrous distribués, que cet article présentera.

Qu'est-ce qu'un verrou distribué ?

Dans un système distribué, lorsque plusieurs machines traitent la même tâche ensemble, afin d'éviter que plusieurs machines ne fonctionnent sur la même ressource en même temps, la ressource doit être verrouillée. Le verrouillage distribué est un mécanisme permettant de verrouiller les ressources partagées dans un système distribué. Les verrous distribués doivent garantir les deux exigences suivantes :

1. Exclusivité mutuelle : un seul client peut détenir le verrou à tout moment.

2. Réentrée : Le même client peut acquérir le verrou plusieurs fois.

Il existe de nombreuses façons de mettre en œuvre des verrous distribués, comme l'utilisation de bases de données, l'utilisation de zookeeper, etc. Cet article présentera une méthode d'utilisation de Redis pour implémenter des verrous distribués.

Le principe du verrouillage distribué mis en œuvre par Redis

Redis est un système de stockage clé-valeur hautes performances qui prend en charge plusieurs structures de données. Dans Redis, la commande SET peut être utilisée pour implémenter des verrous distribués. Son principe de mise en œuvre est le suivant :

1 Le client envoie la commande SETNX à Redis.

2. Le serveur Redis traite la commande SETNX reçue et détermine si la clé spécifiée existe. Si elle n'existe pas, la valeur de la clé est définie sur l'ID client et le délai d'expiration est défini. S'il existe, l'échec sera renvoyé directement.

3. Le client reçoit le résultat renvoyé par Redis et détermine s'il a réussi à acquérir le verrou. En cas de succès, il effectuera l'opération correspondante en cas d'échec, il attendra un certain temps puis renverra la demande.

Étapes pour utiliser Redis pour implémenter des verrous distribués

1. Connectez-vous à Redis

En PHP, l'extension PHPRedis est utilisée pour vous connecter à Redis, et vous devez installer l'extension avant de pouvoir l'utiliser. Pour les méthodes d'installation spécifiques, veuillez vous référer à la documentation officielle.

2. Acquérir des verrous

Implémentez une fonction pour acquérir des verrous comme suit :

protected function lock($lock_key, $expire_time = 5)
{
    $redis = new Redis();
    $redis->connect('localhost', 6379); // 连接Redis
    $micro_second = 1000000;
    $timeout = 10 * $micro_second; //等待锁超时时间

    while($timeout >= 0)
    {
        $microtime = microtime(true);
        $timeout -= $micro_second;
        $current_lock_time = $microtime + $expire_time + 1; //锁过期时间

        if($redis->setnx($lock_key, $current_lock_time)) //获取锁成功
        {
            $redis->expire($lock_key, $expire_time); //设置过期时间，防止死锁
            return $current_lock_time;
        }

        //检查锁是否过期
        $lock_time = $redis->get($lock_key);
        if($lock_time < $microtime)
        {
            $new_lock_time = $microtime + $expire_time + 1; //设置新的过期时间
            $old_lock_time = $redis->getset($lock_key, $new_lock_time); //获取旧的过期时间并设置新的过期时间
            if($old_lock_time < $microtime) //锁已经过期，获取锁成功
            {
                $redis->expire($lock_key, $expire_time); //设置过期时间，防止死锁
                return $new_lock_time;
            }
        }

        //等待一段时间后再次尝试获取锁
        usleep(10000); //等待10毫秒
    }

    return false;
}

La fonction de cette fonction est d'acquérir le verrou de la clé spécifiée. Si l'acquisition réussit, elle renverra le délai d'expiration du verrou. ; si l'acquisition échoue, elle retournera false.

3. Libérez le verrou

Que cela soit dû à l'achèvement de l'opération après avoir réussi à acquérir le verrou, ou à l'échec de l'acquisition du verrou après un certain temps, le verrou doit être libéré. Implémentez une fonction pour libérer le verrou comme suit :

protected function unlock($lock_key, $current_lock_time)
{
    $redis = new Redis();
    $redis->connect('localhost', 6379); // 连接Redis
    
    $lock_time = $redis->get($lock_key);
    if($lock_time == $current_lock_time) //判断是否为当前持有锁的客户端
        $redis->del($lock_key); //释放锁
}

La fonction de cette fonction est de libérer le verrou de la clé spécifiée. Seul le client détenant actuellement le verrou peut libérer le verrou.

Remarques

1. Le délai d'expiration du verrou doit être fixé raisonnablement en fonction de la situation réelle. Si le délai d'expiration du verrou est trop court, le verrou peut expirer ou le verrou ne peut pas être obtenu fréquemment ; si le délai d'expiration du verrou est trop long, le délai d'expiration du verrou peut être trop long, affectant les performances du système.

2. Lors du réglage du délai d'expiration, veillez à éviter toute impasse. Si un client acquiert le verrou, mais que celui-ci n'est pas libéré en raison d'une sortie inattendue ou d'un crash, cela empêchera les autres clients d'acquérir le verrou, provoquant un problème de blocage.

3. Étant donné que la mise en œuvre des verrous distribués repose sur l'identité unique du client, différents clients doivent utiliser des identités différentes, sinon un client peut libérer les verrous des autres clients. En PHP, vous pouvez utiliser PHP_SESSION_ID ou l'adresse IP/ID de processus comme identifiant unique du client.

Conclusion

Utiliser Redis pour implémenter des verrous distribués est une solution de verrouillage distribué relativement simple et pratique en PHP. Dans les applications pratiques, il est nécessaire de régler raisonnablement le délai d'expiration du verrouillage en fonction de la situation réelle pour éviter les problèmes de blocage et garantir la stabilité et la fiabilité du système. Dans le même temps, il faut veiller à garantir l'unicité de l'identifiant unique du client afin d'éviter d'éventuels problèmes.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!