Go 语言下基于Redis分布式锁的实现方式
作者:Spongecaptain 时间:2024-04-25 13:17:24
分布式锁一般有三种实现方式:1. 数据库乐观锁;2. 基于Redis的分布式锁;3. 基于ZooKeeper的分布式锁。本篇博客将介绍第二种方式,基于Redis实现分布式锁。虽然网上已经有各种介绍Redis分布式锁实现的博客,然而他们的实现却有着各种各样的问题,为了避免误人子弟,本篇博客将详细介绍如何正确地实现Redis分布式锁。
项目地址: https://github.com/Spongecaptain/redisLock
1. Go 原生的互斥锁
Go 原生的互斥锁即 sync 包下的 Mutex 结构体,利用此结构体的 Lock 以及 Unlock 方法能够实现锁的占据以及释放。
关于 sync.Mutex,我们可以总结出如下的特性:
支持自旋锁,在并发冲突不严重的背景下提高锁的使用效率;
支持锁的公平性,能够避免锁导致的线程饥饿问题;
不支持锁的重入,持有锁的协程再次申请锁资源会导致死锁;
任何协程都可以调用 Mutex.Unlock 方法来解锁,并不只允许占据锁资源的协程进行解锁;
不支持超时锁获取,也不支持 TryLock 机制
Go 语言中 sync.Mutex 的特性与 Java 中 java.util.concurrent.locks.Lock 相比,API 语义简单不少,这也符合 Go 语言对于简单化的追求。
下面看看本项目-基于 Redis 的分布式锁能够提供哪些分布锁特性。
2. redisLock 的特性
github-redisLock 是一个基于 go-redis/redis 客户端的 Redis 分布式锁。其拥有的如下的特性:
原子性:利用 Lua 脚本实现原子性语义;
阻塞唤醒:利用 Redis 的发布订阅来实现锁的阻塞唤醒;
锁自动过期:避免因为宕机导致的死锁问题;
锁的自动续期:利用 Go 协程实现锁资源的自动续期,避免出现业务时间>锁超时时间导致并发安全问题
TryLock:尝试获取一次锁,获取失败后阻塞
自旋锁:提供自旋锁 API 来实现分布式锁的自旋获取
github-redisLock 同时不支持如下特性:
重入性:分布式锁不可重入,Go 语言并没有优雅的方式来实现 Java 中的 ThreadLocal 机制
非公平性:分布式锁存在非公平问题,在极端情况下会导致饥饿问题
3. Quick Start
Install redisLock:
go get github.com/Spongecaptain/redisLock
Create redis client:
import(
"github.com/go-redis/redis"
)
var redisClient = redis.NewClient(&redis.Options{
Addr: "localhost:6379",
Password: "", // no password set
DB: 0, // use default DB
})
Create redisLock:
key := "reids-lock-key"
value := "redis-lock-value"
lock := redisLock.NewRedisLock(redisClient, key, value)
err := lock.Lock()
if err != nil {
fmt.Println(err.Error())
return
}
fmt.Println("get redis lock success")
defer func() {
err = lock.Unlock()
if err != nil {
fmt.Println(err.Error())
return
}
fmt.Println("release redis lock success")
}()
4. API 说明
(1)构造分布式锁实例
利用 NewRedisLock 以及 NewRedisLockWithExpireTime 函数能够构造出一个分布式锁实例,NewRedisLockWithExpireTime 的区别在于其能够自定义锁的过期时间。
NewRedisLock 方法接收的 key 决定了分布式锁的粒度,value 决定了只有 value 值相同才能够进行解锁。
(2)TryLock
TryLock 仅尝试一次锁的获取,如果失败,那么不会阻塞,直接返回。
(3)Lock
Lock 会不断尝试索取分布式锁,这会导致调用此方法的协程阻塞。
(4)Unlock
Unlock 方法用于解锁,由于涉及网络通信,解锁可能失败, error!=nil 意味着解锁失败。
(5)LockWithTimeout
Lock 方法会在获取锁资源成功或者超时后返回。
(6)SpinLock
支持指定次数地进行自旋式的锁获取。
来源:https://spongecaptain.cool/post/go/redislock/
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