如何使用Redis實現分散式鎖

我是啞巴

嗯，每當我們在本地系統中工作時，一切都像黃油一樣工作。這就是為什麼我們稱「沒有比 127.0.0.1 更好的地方了」，但醒來面對現實

生產中的事情並不總是按預期進行。大多數情況下，當您執行應用程式的多個實例時。

？正如您所看到的，如果我們的應用程式的多個執行個體正在運行，並且假設我們的客戶端發出請求，將使用者標記為資料庫中的付費使用者。

• 客戶端將請求我們的伺服器
• 請求將到達我們的負載平衡器
• 其中一個實例將收到請求並向我們的資料庫發出寫入查詢

看起來還不錯吧？到目前為止沒問題吧。

嗯，是的，到目前為止沒有問題。但是如果我們想寫這樣的業務邏輯怎麼辦：-

• 從資料庫取得使用者
• 檢查使用者是否為免費使用者或已付費
• 如果免費，則將其標記為付費並保存在資料庫中
• 如果已付款，請在回覆中發送「已付款」。

⚡️ 眾所周知（假設我們在這裡使用 MySQL）MySQL 資料庫符合 ACID，這意味著任何查詢都將是原子的和隔離的。這意味著 MySQL 查詢將以原子方式運行，要么通過，要么失敗。但中間不會退出。

？但這裡有一個問題。想想，想想…

• 第 1 步：我們正在取得使用者（原子交易）
• 第 2 步：在程式碼中執行一些業務邏輯
• 第3步：如果使用者未付款則更新MySQL記錄（原子交易）

如果在第 2 步，又一個取消付款的請求，然後該查詢首先運行並將用戶標記為免費，然後運行第 3 步並將用戶標記為已付費，會發生什麼情況。

??萬歲，使用者甚至無需付費即可存取我們的產品。

鎖定

✅救星Locks來了

？鎖是一種結構，一次只允許一個執行緒進入臨界區（不應被多個工作執行緒存取的程式碼區塊）

因此，我們將在操作完成之前取得鎖定並在操作完成後釋放：-

• 第0步：嘗試取得()鎖定
• 第 1 步：如果獲取，我們將獲取使用者（原子事務）
• 第 2 步：在程式碼中執行一些業務邏輯
• 第3步：如果使用者未付款則更新MySQL記錄（原子事務）
• 第四步：release() 鎖

？問題

現在，問題來了，如果我們使用一些記憶體鎖資料結構或任何基於記憶體的鎖，它將有資格獲得我們應用程式的一個實例。其他運行相同程式碼並在資料庫中更新的實例怎麼樣？

分散式鎖的概念來了

？分散式鎖

這裡的鎖充當一種集中式服務，如果我們服務的一個實例取得了鎖，那麼其他實例就無法使用同一個金鑰。

支付服務中可以使用什麼鍵？

？對於進行付款的用戶，金鑰可以是=“PAYMENT_”+ user_id + amount

的組合

這對每個使用者來說都是唯一的。並且當用戶付款或取消付款時，該密鑰將保持不變。因此，當一個操作發生時，其他操作無法繼續，因為這兩個操作將嘗試取得相同鍵。

？ Key、取得鎖、釋放鎖到底是什麼？最重要的是，redis 是如何使用的？

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？使用Redis實現分散式鎖

使用 Redis 的單一實例：-

但是單一 Redis 實例存在以下幾個問題：-

• 單一實例可能會失敗且取得的鎖定可能無法釋放
• 如果使用兩個實例（主副本），則一個客戶端將取得一個實例上的鎖定
• 主伺服器必須與副本進行相同的通訊才能同步。這種通訊本身就是非同步通訊

？因此，如果在主伺服器上取得了鎖，並且在與副本通訊時，如果主伺服器在與副本同步之前發生故障。副本將成為主伺服器，其中相同金鑰上的鎖將可用於取得先前在主伺服器上取得的鎖。

即使有兩個實例（主副本），我們服務的兩個實例也將能夠取得 Redis 上的鎖。

使用 Redlock 演算法：-

取得鎖定:- 我們將嘗試在具有鎖定過期時間的多個 Redis 實例上取得鎖定
鎖定驗證：- 如果主要 Redis 實例為客戶端取得了鎖，則將被視為已取得鎖定
釋放鎖定:- 釋放鎖定時，所有實例都釋放鎖定

是的，就是這樣。

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欲了解更多：-

• Java 中的 Jedis：- https://redis.io/docs/latest/develop/connect/clients/java/jedis/
• Golang 中的 Redis 用戶端：- https://github.com/redis/go-redis

以上是如何使用Redis實現分散式鎖的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！