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Redis鎖被別人釋放怎么辦

存儲 存儲軟件 Redis
當多個進程不在同一個系統中,用分布式鎖控制多個進程對資源的訪問。有這樣一個情境,線程A和線程B都共享某個變量X。如果是分布式情況下,線程A和線程B很可能不是在同一對象中,每個客戶端在釋放鎖時,都是刪除操作,并沒有檢查這把鎖是否還是自己的,所以就會發生釋放別人鎖的風險。

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本文轉載自微信公眾號「后端Q」,作者conan 。轉載本文請聯系后端Q公眾號。

什么是分布式鎖?

要介紹分布式鎖,首先要提到與分布式鎖相對應的是線程鎖、進程鎖。

線程鎖:主要用來給方法、代碼塊加鎖。當某個方法或代碼使用鎖,在同一時刻僅有一個線程執行該方法或該代碼段。線程鎖只在同一JVM中有效果,因為線程鎖的實現在根本上是依靠線程之間共享內存實現的,比如synchronized是共享對象頭,顯示鎖Lock是共享某個變量(state)。

進程鎖:為了控制同一操作系統中多個進程訪問某個共享資源,因為進程具有獨立性,各個進程無法訪問其他進程的資源,因此無法通過synchronized等線程鎖實現進程鎖。

問題窺探

分布式鎖:當多個進程不在同一個系統中,用分布式鎖控制多個進程對資源的訪問。有這樣一個情境,線程A和線程B都共享某個變量X。如果是分布式情況下,線程A和線程B很可能不是在同一對象中,每個客戶端在釋放鎖時,都是刪除操作,并沒有檢查這把鎖是否還是自己的,所以就會發生釋放別人鎖的風險。

解決辦法

客戶端在加鎖時,設置一個只有自己知道的唯一標識進去。例如,可以是自己的線程 ID,也可以是一個 UUID(隨機且唯一),這里我們以 UUID 舉例:

  1. // 鎖的VALUE設置為UUID 
  2. 127.0.0.1:6379> SET lock $uuid EX 20 NX 
  3. OK 

這里假設 20s 操作共享時間完全足夠,先不考慮鎖自動過期的問題。之后,在釋放鎖時,要先判斷這把鎖是否還歸自己持有,偽代碼可以這么寫:

  1. // 鎖是自己的,才釋放 
  2. if redis.get("lock") == $uuid: 
  3.     redis.del("lock"
  4.      

這里釋放鎖使用的是 GET + DEL 兩條命令,這時,又會遇到我們前面講的原子性問題了。

客戶端 1 執行 GET,判斷鎖是自己的

客戶端 2 執行了 SET 命令,強制獲取到鎖(雖然發生概率比較低,但我們需要嚴謹地考慮鎖的安全性模型)

客戶端 1 執行 DEL,卻釋放了客戶端 2 的鎖

由此可見,這兩個命令還是必須要原子執行才行。

怎樣原子執行呢?Lua 腳本。

我們可以把這個邏輯,寫成 Lua 腳本,讓 Redis 來執行。

因為 Redis 處理每一個請求是單線程執行的,在執行一個 Lua 腳本時,其它請求必須等待,直到這個 Lua 腳本處理完成,這樣一來,GET + DEL 之間就不會插入其它命令了。安全釋放鎖的 Lua 腳本如下:

  1. // 判斷鎖是自己的,才釋放 
  2. if redis.call("GET",KEYS[1]) == ARGV[1] 
  3. then 
  4.     return redis.call("DEL",KEYS[1]) 
  5. else 
  6.     return 0 
  7. end 

好了,這樣一路優化,整個的加鎖、解鎖的流程就更嚴謹了。

這里我們先小結一下,基于 Redis 實現的分布式鎖,一個嚴謹的的流程如下:

  1. 加鎖:SET lock_key $unique_id EX $expire_time NX 

操作共享資源 釋放鎖:Lua 腳本,先 GET 判斷鎖是否歸屬自己,再 DEL 釋放鎖

責任編輯:武曉燕 來源: 后端Q
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