如何使用Redis锁处理并发问题详解

前言

上周“被”上线了一个紧急项目，周五下班接到需求，周一开始思考解决方案，周三开发完成，周四走流程上线，也算是面向领导编程了。之前的项目里面由于是自运维，然后大多数又都赶时间，所以在处理定时任务上面基本都是自己在服务器上添加crontab，而不是让多个实例自己去处理定时任务的并发锁，并且Laravel 5.5开始自带并发锁，我们也快升级了。但是这次项目是Python项目，无奈只能自己实现一下，以下这个方案实现起来非常简单且易于理解。

import redis
r = redis.Redis(...)

last_heart = 0		# 记录上一次得到的锁心跳
free_lock_try = 6	# 锁无心跳的最大次数 

while not r.setnx('mylock', 1):
 now_heart = r.get('mylock')
 print(f"没获取到锁,now_heart={now_heart},last_heart={last_heart},free_lock_try={free_lock_try}")
 if now_heart == last_heart:
  free_lock_try = free_lock_try - 1
  if free_lock_try == 0:	# 锁已经1分钟没有心跳了
   old_heart = r.getset('mylock', 1)	# 将lock重置为1，并返回set之前的心跳值
   if old_heart < now_heart:
    time.sleep(10)
    continue
   else:
    break	# 成功获取到锁，退出循环
 else:
  free_lock_try = 6	# 锁有心跳，重置free_lock_try值
  last_heart = now_heart
 time.sleep(10)

def producer_exit():
 """程序正常退出时候自动清理锁"""
 r.delete('mylock')
import atexit
atexit.register(producer_exit)

# 业务代码
while True:
 r.incr('mylock')	# 让锁心跳加一
 ...

我们来看看这段程序都解决了并发锁中的哪些问题

  • 高并发下，多个进程无法同时获取到锁。这里使用的是redis.setnx，如果锁已经存在，其他进程是无法重置锁并获取到锁的。另外当多个进程同时发现有锁已经没有心跳了，使用的是redis.getset将心跳重置为1，都能set成功，但是get出来的值多个进程是不一样的，只有真正获取到锁的进程返回的是之前进程的心跳，而其他进程获取到的都是1。
  • 有锁进程正常退出，可以使用atexit注册进程退出函数删除锁，这里也可以不要，不过下次启动得等新的进程等待几次心跳
  • 有锁进程意外退出，退出后心跳不再增加，超过free_lock_try次数后，其他进程会重新设置并获取锁
  • 所有进程全都意外退出，这个问题不是锁来关心的，可以使用supervisor进行守护进程。

导致Redis并发原因解释

正所谓只有知其然才能知其所以然，只有弄明白问题出现的原因所在，才能对症下药，寻找解决问题的良方。众所周知，Redis程序采用单线程模式进行运行，作为单线程程序，Redis客户端的命令是逐条执行，也叫做One by One执行。既然是逐条命令执行，从表面上来看Redis似乎不存在高并发的问题，这一观点论也有道理，原子性的Redis命令本身也确实不存在高并发问题，这与多线程下的程序勃然不同。但是我们项目工作搭建Redis环境之后，通常都会是一组命令集合执行程序，一个请求中就包含了N个Redis执行命令，再加上多个客户端请求，命令就更多了，导致连接超时、数据混乱或错误、请求阻塞等多种问题。

即总结为，产生Redis并发诱因是程序中的业务复杂度导致。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对我们的支持。

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