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鎖定，等待Redis釋放
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在分布式應用場景中，鎖定操作是非常常見的。鎖定可以用來控制并發(fā)訪問的資源，防止數據不一致或并發(fā)沖突等問題。而在分布式環(huán)境下，鎖定需要在多個節(jié)點之間進行同步，這就增加了鎖定的復雜度。
在這篇文章中，我們將介紹如何使用Redis來實現分布式鎖定，并且當鎖定被占用時如何等待Redis釋放。
Redis實現分布式鎖定
Redis可以作為分布式鎖定的實現平臺，因為Redis提供了支持原子操作的命令。Redis的命令可以保證對于同一鍵值，在同一時刻只有一個客戶端能夠進行操作，這樣就可以用來實現分布式鎖定。
使用Redis實現分布式鎖定的思路是，對于需要鎖定的資源，我們使用一個鍵作為資源的標識。對于每個標識，我們使用一個隨機字符串作為值，并且設置過期時間。當客戶端需要訪問這個資源時，它首先嘗試獲取這個標識的值。如果這個值不存在，或者已經過期，就可以通過設置這個值為當前客戶端的身份來獲取鎖定。如果這個值已經存在，那么當前客戶端就需要等待一段時間，然后重新嘗試獲取鎖定。
下面是一個基于Redis的分布式鎖定的Python實現：
“` python
import redis
import uuid
import time
class RedisLock(object):
def __init__(self, name, host=’localhost’, port=6379, timeout=10):
self.redis = redis.StrictRedis(host=host, port=port, db=0)
self.name = name
self.timeout = timeout
def acquire(self):
while True:
token = str(uuid.uuid4())
if self.redis.set(self.name, token, ex=self.timeout, nx=True):
return token
time.sleep(0.01)
def release(self, token):
if self.redis.get(self.name) == token:
self.redis.delete(self.name)
在上面的代碼中，RedisLock類提供了acquire和release方法來獲取和釋放鎖定。acquire方法的實現如下：
1. 我們使用uuid庫生成一個隨機的字符串作為token，以確保這個值在同一時刻只有一個客戶端可以獲得。
2. 接著，我們使用Redis的set命令來嘗試獲取標識的值。set命令帶有nx=True選項來確保只有當這個值不存在時，set命令才會生效。同時，ex=self.timeout選項設置了標識的過期時間，以防該標識被永久鎖定。
3. 如果獲取成功，說明當前客戶端已經獲得了鎖定，就可以返回token；否則，我們需要等待一段時間（這里是0.01秒），然后重新嘗試獲取鎖定。不斷重試直到獲得鎖定為止。
release方法用于釋放鎖定，它的實現非常簡單：
1. 我們從Redis獲取標識的值，判斷如果與token相等，就說明當前客戶端擁有鎖定權。
2. 接著，我們使用Redis的delete命令來刪除標識的值，釋放鎖定。
等待Redis釋放
上面的代碼實現了使用Redis實現分布式鎖定的基本方法，但是它卻沒有解決一個重要問題：如果鎖定已經被別的客戶端占用，當前客戶端該如何等待Redis釋放？
為了解決這個問題，我們可以使用兩種方法：一種是使用Redis的Pub/Sub機制，另一種是使用Redis的BLPOP命令。
使用Redis的Pub/Sub機制，我們可以在獲取鎖定時，向一個訂閱的通道發(fā)布一個消息，然后等待別的客戶端發(fā)布一個解鎖消息后，再次嘗試獲取鎖定。這種方法需要在Redis中創(chuàng)建兩個連接，一個用于發(fā)布消息，一個用于訂閱消息。
下面是一個基于Redis的Pub/Sub機制實現的Python代碼：
``` python
import redis
import uuid
import threading
class RedisLock(object):
def __init__(self, name, host='localhost', port=6379, timeout=10):
self.redis = redis.StrictRedis(host=host, port=port, db=0)
self.name = name
self.timeout = timeout
self.pubsub = self.redis.pubsub()
def acquire(self):
while True:
token = str(uuid.uuid4())
if self.redis.set(self.name, token, ex=self.timeout, nx=True):
return token
self.pubsub.subscribe(self.name + '@unlock')
self.pubsub.listen()
def release(self, token):
if self.redis.get(self.name) == token:
self.redis.delete(self.name)
self.redis.publish(self.name + '@unlock', 1)
在上面的代碼中，我們增加了一個pubsub成員，用于創(chuàng)建一個Pub/Sub連接。在acquire方法中，如果Redis返回了None，說明獲取鎖定失敗，這時我們使用pubsub.subscribe方法訂閱一個通道。然后我們使用pubsub.listen方法來等待別的客戶端發(fā)布一個解鎖消息。一旦收到解鎖消息，我們就可以重新嘗試獲取鎖定。在release方法中，我們使用Redis的publish命令來發(fā)布一個解鎖消息。
使用Redis的BLPOP命令，我們可以在獲取鎖定時，使用Redis的BLPOP命令阻塞等待在一個通道上的解鎖消息。在接收到解鎖消息后，再次嘗試獲取鎖定。這種方法只需要一個Redis連接，但是由于BLPOP是一個阻塞命令，可能會在服務器端占用很長時間的資源。
下面是一個基于Redis的BLPOP命令實現的Python代碼：
“` python
import redis
import uuid
import threading
class RedisLock(object):
def __init__(self, name, host=’localhost’, port=6379, timeout=10):
self.redis = redis.StrictRedis(host=host, port=port, db=0)
self.name = name
self.timeout = timeout
def acquire(self):
while True:
token = str(uuid.uuid4())
if self.redis.set(self.name, token, ex=self.timeout, nx=True):
return token
self.redis.blpop(self.name + ‘@unlock’, timeout=self.timeout)
def release(self, token):
if self.redis.get(self.name) == token:
self.redis.delete(self.name)
self.redis.lpush(self.name + ‘@unlock’, 1)
在上面的代碼中，我們使用Redis的blpop命令來等待在一個通道上的解鎖消息。blpop會阻塞等待，在timeout時間內，如果有消息到達，就會返回。如果timeout時間內仍然沒有消息到達，就會超時返回。在release方法中，我們使用Redis的lpush命令來發(fā)布一個解鎖消息。
總結
本文介紹了如何使用Redis來實現分布式鎖定的基本方法，以及如何在等待Redis釋放時使用Redis的Pub/Sub機制和BLPOP命令。使用Redis實現分布式鎖定可以有效地解決分布式環(huán)境下的并發(fā)問題，但是由于Redis本身不存在高可用，需要在應用層實現高可用，否則會因為Redis宕機導致分布式鎖定失效。
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文章題目：鎖定，等待Redis釋放（redis等待鎖釋放）
轉載源于：http://m.5511xx.com/article/dpigpii.html
