为什么需要分布式锁
1. 用户下单
锁住 uid，防止重复下单。
2. 库存扣减
锁住库存，防止超卖。
3.余额扣减
锁住账户，防止并发操作。 分布式系统*享同一个资源时往往需要分布式锁来保证变更资源一致性。
分布式锁需要具备特性
1.排他性
锁的基本特性，并且只能被第一个持有者持有。
2.防死锁
高并发场景下临界资源一旦发生死锁非常难以排查，通常可以通过设置超时时间到期自动释放锁来规避。
3.可重入
锁持有者支持可重入，防止锁持有者再次重入时锁被超时释放。
4.高性能高可用
锁是代码运行的关键前置节点，一旦不可用则业务直接就报故障了。高并发场景下，高性能高可用是基本要求。
实现 Redis 锁应先掌握哪些知识点
1.set 命令
> SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
EX second ：设置键的过期时间为 second 秒。 SET key value EX second 效果等同于 SETEX key second value 。
PX millisecond ：设置键的过期时间为 millisecond 毫秒。 SET key value PX millisecond 效果等同于 PSETEX key millisecond value 。
NX ：只在键不存在时，才对键进行设置操作。 SET key value NX 效果等同于 SETNX key value 。
XX ：只在键已经存在时，才对键进行设置操作。
2.Redis.lua 脚本
使用 redis lua 脚本能将一系列命令操作封装成 pipline 实现整体操作的原子性。
go-zero 分布式锁 RedisLock 源码分析
core/stores/redis/redislock.go
1.加锁流程
-- KEYS[1]: 锁key
-- ARGV[1]: 锁value,随机字符串
-- ARGV[2]: 过期时间
-- 判断锁key持有的value是否等于传入的value
-- 如果相等说明是再次获取锁并更新获取时间，防止重入时过期
-- 这里说明是“可重入锁”
if redis.call("GET", KEYS[1]) == ARGV[1] then
-- 设置
redis.call("SET", KEYS[1], ARGV[1], "PX", ARGV[2])
return "OK"
else
-- 锁key.value不等于传入的value则说明是第一次获取锁
-- SET key value NX PX timeout : 当key不存在时才设置key的值
-- 设置成功会自动返回“OK”，设置失败返回“NULL Bulk Reply”
-- 为什么这里要加“NX”呢，因为需要防止把别人的锁给覆盖了
return redis.call("SET", KEYS[1], ARGV[1], "NX", "PX", ARGV[2])
end
2.解锁流程
-- 释放锁
-- 不可以释放别人的锁
if redis.call("GET", KEYS[1]) == ARGV[1] then
-- 执行成功返回“1”
return redis.call("DEL", KEYS[1])
else
return 0
end
3.源码解析
package redis
import (
"math/rand"
"strconv"
"sync/atomic"
"time"
red "github.com/go-redis/redis"
"github.com/tal-tech/go-zero/core/logx"
)
const (
letters = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
lockCommand = `if redis.call("GET", KEYS[1]) == ARGV[1] then
redis.call("SET", KEYS[1], ARGV[1], "PX", ARGV[2])
return "OK"
else
return redis.call("SET", KEYS[1], ARGV[1], "NX", "PX", ARGV[2])
end`
delCommand = `if redis.call("GET", KEYS[1]) == ARGV[1] then
return redis.call("DEL", KEYS[1])
else
return 0
end`
randomLen = 16
// 默认超时时间，防止死锁
tolerance = 500 // milliseconds
millisPerSecond = 1000
)
// A RedisLock is a redis lock.
type RedisLock struct {
// redis客户端
store *Redis
// 超时时间
seconds uint32
// 锁key
key string
// 锁value，防止锁被别人获取到
id string
}
func init() {
rand.Seed(time.Now().UnixNano())
}
// NewRedisLock returns a RedisLock.
func NewRedisLock(store *Redis, key string) *RedisLock {
return &RedisLock{
store: store,
key: key,
// 获取锁时，锁的值通过随机字符串生成
// 实际上go-zero提供更加高效的随机字符串生成方式
// 见core/stringx/random.go：Randn
id: randomStr(randomLen),
}
}
// Acquire acquires the lock.
// 加锁
func (rl *RedisLock) Acquire() (bool, error) {
// 获取过期时间
seconds := atomic.LoadUint32(&rl.seconds)
// 默认锁过期时间为500ms，防止死锁
resp, err := rl.store.Eval(lockCommand, []string{rl.key}, []string{
rl.id, strconv.Itoa(int(seconds)*millisPerSecond + tolerance),
})
if err == red.Nil {
return false, nil
} else if err != nil {
logx.Errorf("Error on acquiring lock for %s, %s", rl.key, err.Error())
return false, err
} else if resp == nil {
return false, nil
}
reply, ok := resp.(string)
if ok && reply == "OK" {
return true, nil
}
logx.Errorf("Unknown reply when acquiring lock for %s: %v", rl.key, resp)
return false, nil
}
// Release releases the lock.
// 释放锁
func (rl *RedisLock) Release() (bool, error) {
resp, err := rl.store.Eval(delCommand, []string{rl.key}, []string{rl.id})
if err != nil {
return false, err
}
reply, ok := resp.(int64)
if !ok {
return false, nil
}
return reply == 1, nil
}
// SetExpire sets the expire.
// 需要注意的是需要在Acquire()之前调用
// 不然默认为500ms自动释放
func (rl *RedisLock) SetExpire(seconds int) {
atomic.StoreUint32(&rl.seconds, uint32(seconds))
}
func randomStr(n int) string {
b := make([]byte, n)
for i := range b {
b[i] = letters[rand.Intn(len(letters))]
}
return string(b)
}