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靈活的Redis實現(xiàn)行鎖
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在并發(fā)編程中，鎖機制是必不可少的，因為多個線程競爭同一個資源時可能會引起數(shù)據(jù)不一致、死鎖等問題。對于數(shù)據(jù)庫來說，鎖機制就顯得非常重要。
Redis是一個高性能的KEY-Value存儲數(shù)據(jù)庫，除了支持基本的數(shù)據(jù)結構（String、List、Set、Hash等），還支持發(fā)布訂閱、事務、Lua腳本等高級功能。Redis是單線程模型，并通過將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中來實現(xiàn)高性能。Redis的存儲模型非常簡單，一般采用鍵值對的方式來存儲數(shù)據(jù)，存儲在內(nèi)存中；并支持基本的事務處理機制及多種鎖機制（如分布式鎖等）。Redis提供的鎖機制有著很多優(yōu)勢，在實際應用中也得到了廣泛應用。
但是，Redis自帶的鎖機制并不支持行級鎖，一般是采用了全局鎖或者使用需要客戶端主動開啟與關閉的方式（WATCH + MULTI / EXEC）。這樣顯然是不夠靈活，對于實際應用中存在的數(shù)據(jù)競爭問題來說，可能會引發(fā)性能瓶頸及安全隱患，甚至會降低了系統(tǒng)的可擴展性。
本文介紹一種靈活高效的Redis實現(xiàn)行鎖機制的方法。其關鍵點就是使用了Redis的原子操作來實現(xiàn)行級鎖。下面，我們將通過一個簡單的示例來說明。
代碼實現(xiàn)
我們將使用Python來實現(xiàn)Redis的行鎖機制，Python的Redis模塊是一個Python中使用Redis的標準模塊之一。在這里，我們將使用Redis模塊的pipeline批量處理多個操作命令。
import redis
import time
class RedisLock(object):
“””
redis行鎖
“””
def __init__(self, host, port, db, password=None):
“””
初始化Redis連接
“””
self.pool = redis.ConnectionPool(host=host, port=port, db=db, password=password)
self.redis_conn = redis.Redis(connection_pool=self.pool)
def lock(self, key, timeout=3):
“””
獲取行鎖
“””
while True:
deadline = time.time() + timeout # 加一個超時時間，避免死鎖
if self.redis_conn.setnx(key, time.time() + timeout):
self.redis_conn.expire(key, timeout)
return True
elif time.time() > float(self.redis_conn.get(key)):
old_value = float(self.redis_conn.getset(key, time.time() + timeout))
if old_value == float(self.redis_conn.get(key)):
self.redis_conn.expire(key, timeout)
return True
time.sleep(0.1)
if time.time() > deadline:
return False
def unlock(self, key):
“””
釋放行鎖
“””
self.redis_conn.delete(key)
上述代碼中，我們使用setnx方法來實現(xiàn)一個原子操作，用于獲取鎖。setnx方法可以防止并發(fā)操作的問題，因為只有一個線程能夠獲取到鎖。如果獲取鎖成功，則會將鎖的過期時間設置為timeout，并返回True。如果獲取鎖失敗，則會執(zhí)行獲取鎖失敗的邏輯。
如果鎖key已經(jīng)存在，我們會用get方法獲取鎖的過期時間，判斷鎖是否已經(jīng)過期，如果過期，則使用getset方法設置過期時間，并獲取舊的過期時間，如果舊的過期時間與get方法獲取到的過期時間相等，則可以認為獲取鎖成功。
而如果獲取鎖失敗，則需要等待一段時間后繼續(xù)嘗試。在這里，我們采用了阻塞一段時間再重新嘗試的方式，并在一定時間范圍內(nèi)進行限制，避免死鎖。
總結
Redis是一個高性能的Key-Value存儲數(shù)據(jù)庫，其內(nèi)置的鎖機制不支持行鎖。但是，如果我們需要實現(xiàn)行級鎖的話，可以使用Redis的原子操作方法來實現(xiàn)。在這里，我們使用Python對Redis行鎖進行了一個簡單的演示。在實際開發(fā)中，我們可以將其封裝成一個類庫，供其他業(yè)務流程使用。這樣可以避免數(shù)據(jù)競爭的問題，提高系統(tǒng)的可擴展性和安全性。
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文章標題：靈活的Redis實現(xiàn)行鎖（redis 行鎖）
轉(zhuǎn)載來于：http://m.5511xx.com/article/cdscjdd.html
