Redis极致版打造极致分布式锁（redis极致版分布式锁）

Redis极致版打造极致分布式锁

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分布式锁在分布式系统中广泛应用，保证不同进程之间的协作，防止多个进程并发访问共享资源导致数据异常。Redis是基于内存的数据存储系统，提供了一些基础的锁机制来实现分布式锁的同步问题。但是，如何在Redis上打造极致版的分布式锁，是一个值得探讨的问题。

Redis基础锁

Redis提供了两个基础锁来实现分布式锁：SETNX和EXPIRE。SETNX可以用来创建一个KEY-value对，如果这个key在Redis上不存在，则会创建成功；如果已经存在，则会返回0。EXPIRE可以用来设置key的过期时间，使key在一定时间内被删除。

通过这两个基础锁，我们可以实现分布式锁，具体实现方法如下：

1. 当需要获取锁时，拿到当前时间x，并设置一个过期时间 timeout。

2. 通过 SETNX 命令，以锁名（lock_name）为键名，x为键值设置锁，并判断是否设置成功。如果锁不存在（SETNX操作返回1），表示锁创建成功，可以获得锁；否则锁已存在，直接返回获取锁失败。

3. 如果获取锁成功，则设置锁的过期时间为timeout。

4. 当需要释放锁时，首先判断当前锁是否超过了过期时间，如果没超过，则正常释放锁；否则直接删除锁。

Redis极致版锁

然而，当极端情况下，如高并发和锁的释放不及时时，以上锁机制会出现单点故障，导致锁失效，这对分布式系统是灾难性的事件。在这种情况下，如何保障极致分布式锁的实现呢？这里提供Redis极致版锁的实现方法。

1. 将需要获取锁的客户端随机分配到不同的Redis节点上。通过SHA1算法将客户端的IP地址等信息转化成一段固定的160位二进制字符串，根据这个字符串对Redis集群的节点进行hash分配，使得每个客户端在集群中不同的节点上分布。

“`python

def hash_slot(host: str, port: int, id: str):

data = f”{host}:{port}:{id}”.encode(“utf-8”)

return hashlib.sha1(data).hexdigest()

slot_id = hash_slot(“192.168.1.2”, 6379, “client_id”)

2. 为了增加锁的可恢复性，使用setex命令来保存锁。这个命令可以在设置值的同时设置过期时间，从而避免了设置值和设置过期时间两个命令之间的网络延迟和负载的问题。

```python
def acquire_lock(conn, lockname, ttl=10):
    token = str(uuid.uuid4())
    key = "lock:" + lockname
    for i in range(10):
        result = conn.set(key, token, ex=ttl, nx=True)
        if result:
            return token
        time.sleep(0.1)
    return False

3. 使用Lua脚本模拟Redis事务，以保证在分布式极端情况下的操作原子性。

“`python

def release_lock(conn, lockname, token):

key = “lock:” + lockname

lock_token = conn.get(key)

if lock_token == token:

pipeline = conn.pipeline(True)

pipeline.watch(key)

pipeline.multi()

pipeline.delete(key)

pipeline.execute()

return True

return False

以上是Redis极致版打造极致分布式锁的实现，通过分配节点和使用setex命令、Lua脚本保证分布式极端情况下的操作原子性和可恢复性。开发人员可以根据业务需求进行调整，达到更好的效果。

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