手写redis分布式锁-摩杜云开发者社区

实现手写Redis分布式锁

1. 简介

Redis是一个高性能的键值存储系统，提供了丰富的数据结构和功能。其中的分布式锁是一种常见的应用场景，它可以保证在多个进程或线程中对共享资源的访问的互斥性。本文将教你如何手写一个基于Redis的分布式锁。

2. 流程图

下面是手写Redis分布式锁的流程图：

stateDiagram
    [*] --> 获取锁
    获取锁 --> 锁可用: 获取锁成功
    获取锁 --> 锁不可用: 获取锁失败
    锁可用 --> 执行业务逻辑
    执行业务逻辑 --> 释放锁
    释放锁 --> [*]
    锁不可用 --> 重新尝试获取锁

3. 代码实现

3.1 获取锁

获取锁的步骤如下：

使用Redis的SETNX命令尝试设置一个键为锁名的值为1的键值对，如果成功返回1，表示获取锁成功；否则返回0，表示获取锁失败。

下面是获取锁的代码：

import redis

def acquire_lock(conn, lock_name, acquire_timeout=10):
    """获取锁"""
    lock_key = 'lock:' + lock_name
    identifier = str(uuid.uuid4())  # 使用UUID作为锁的唯一标识
    end_time = time.time() + acquire_timeout
    while time.time() < end_time:
        if conn.setnx(lock_key, identifier):  # 如果设置成功
            conn.expire(lock_key, acquire_timeout)  # 设置锁的过期时间
            return identifier
        elif conn.ttl(lock_key) == -1:  # 如果锁没有设置过期时间，设置一个过期时间
            conn.expire(lock_key, acquire_timeout)
        time.sleep(0.001)  # 等待一段时间后重试
    return False

3.2 执行业务逻辑

获取锁成功后，可以执行需要加锁的业务逻辑。

3.3 释放锁

业务逻辑执行完毕后，需要释放锁。

下面是释放锁的代码：

def release_lock(conn, lock_name, identifier):
    """释放锁"""
    lock_key = 'lock:' + lock_name
    with conn.pipeline() as pipe:
        while True:
            try:
                pipe.watch(lock_key)
                # 检查锁是否仍然属于当前客户端
                if pipe.get(lock_key).decode('utf-8') == identifier:
                    pipe.multi()
                    pipe.delete(lock_key)
                    pipe.execute()
                    return True
                pipe.unwatch()
                break
            except redis.exceptions.WatchError:
                # 如果因为其他客户端修改了锁而导致监视失败，则重试
                pass
    return False

3.4 完整示例

下面是一个完整的示例，展示了如何使用手写的Redis分布式锁来保护一个临界区的代码块：

import redis
import time
import uuid

def acquire_lock(conn, lock_name, acquire_timeout=10):
    """获取锁"""
    lock_key = 'lock:' + lock_name
    identifier = str(uuid.uuid4())  # 使用UUID作为锁的唯一标识
    end_time = time.time() + acquire_timeout
    while time.time() < end_time:
        if conn.setnx(lock_key, identifier):  # 如果设置成功
            conn.expire(lock_key, acquire_timeout)  # 设置锁的过期时间
            return identifier
        elif conn.ttl(lock_key) == -1:  # 如果锁没有设置过期时间，设置一个过期时间
            conn.expire(lock_key, acquire_timeout)
        time.sleep(0.001)  # 等待一段时间后重试
    return False

def release_lock(conn, lock_name, identifier):
    """释放锁"""
    lock_key = 'lock:' + lock_name
    with conn.pipeline() as pipe:
        while True:
            try:
                pipe.watch(lock_key)
                # 检查锁是否仍然属于当前客户端
                if pipe.get(lock_key).decode('utf-8') == identifier:
                    pipe.multi()
                    pipe.delete(lock_key)
                    pipe.execute()
                    return True
                pipe.unwatch()
                break
            except redis