使用redis分散式鎖解決併發執行緒資源共享問題

保軍Baojun發表於2019-07-27
Redis分散式執行緒

眾所周知, 在多執行緒中，因為共享全域性變數,會導致資源修改結果不一致，所以需要加鎖來解決這個問題，保證同一時間只有一個執行緒對資源進行操作

但是在分散式架構中，我們的服務可能會有n個例項，但執行緒鎖只對同一個例項有效，就需要用到分散式鎖----redis setnx

 

原理：

　　修改某個資源時, 在redis中設定一個key，value根據實際情況自行決定如何表示

　　我們既然要通過檢查key是否存在（存在表示有執行緒在修改資源，資源上鎖，其他執行緒不可同時操作，若key不存在，表示資源未被執行緒佔用，允許執行緒搶佔，然後將通過setnx設定vlaue，表示資源上鎖，其他執行緒不可同時操作）

　　圖示：

　　

分析:

　　我們的服務處於一個叢集中，如果只是簡單的的使用執行緒鎖來解決以上問題，是存在問題的：因為執行緒是基於程式的，兩個web server處於不同的程式空間

　　也就是說,user1的請求發往web server1，那隻能與web server1的其他請求進行鎖的操作，而不能對web server2的請求產生影響

　　上面的圖中，user1發往web server1的請求負責處理的執行緒為Thread1,同理負責處理user2發往web server2的請求的執行緒thread2

　　在同一時刻1，兩個執行緒都讀取了mysql中residue_ticket的值為100，對應上圖 (1)(2)， 各自對100進行-1操作，更新到資料庫，對應(3)(4)

　　我們預期的情況是residue_ticket值被減少了兩次，應該為98,但是實際情況下，兩個執行緒都做了100-1=99的操作，並都將mysql中的值改為了99, 的這就會導致最終資料不一致，所以就要用到分散式鎖。

為什麼用redis?

　　因為redis是單執行緒的，不存在多執行緒資源競爭，並且它真的很快

為什麼用setnx 而不是set?

　　setnx表示只有在key不存在時才能設定成功，但是set會在key存在的情況下修改value

 

利用setnx的特性，我們可以這樣這樣設計:

　　虛擬碼:

　　# 設定redis鎖的
　　redis key = 'residue_ticket_lock'

　　# get_ticket是處理購票的邏輯
　　def get_ticket()：
　　　　time_out = 5    # 為了防止執行緒過多，當前執行緒獲取不到鎖，長時間處於迴圈中而導致的效能影響，我們設定一個超時時間，如果當前執行緒在超時時間內還沒有搶佔到分散式鎖，就返回失敗的結果
　　　　while True:
　　　　　　　if redis.setnx('residue_ticket_lock'，'lock',5):
　　　　　　　　　　# 如果setnx返回True, 表示此刻沒有其他執行緒在運算元據庫,當前執行緒可以上鎖成功,注意不僅設定了value=lock,還設定了過期時間，這是必要的，為了防止上鎖的執行緒異常崩掉導致不能釋放(刪除key)而導致其他所有執行緒永遠拿不到操作權
　　　　　　　　　  residue_ticket = mysql.get('residue_ticket')     # 從mysql中獲取當前剩餘票數
　　　　　　　　　  mysql.update('residue_ticket',residue_ticket-1)   # 訂購成功，將票數-1，更新資料到mysql
　　　　　　　　　　# 刪除key，釋放鎖
　　　　　　　　　　redis.del('residue_ticket')
　　　　　　　　　  return True
　　　　　　　else:
　　　　　　　　　　# 如果setnx返回False，表示有其他執行緒對在操作,當前執行緒等待0.01s，並繼續迴圈
　　　　　　　　　　time.sleep(0.01)
　　　　　　　　　　time_out -= 0.01
　　　　　　　　　　continue
　　　　return False

 

 

 

　　

　　

　　

相關文章