锁-Memcached 和 Redis 分布式锁方案

分布式缓存，能解决单台服务器内存不能无限扩张的瓶颈。在分布式缓存的应用中，会遇到多个客户端同时争用的问题。这个时候，须要用到分布式锁，获得锁的客户端才有操做权限。

Memcached 和 Redis 是经常使用的分布式缓存构建方案，下面列举下基于Memcached 和 Redis 分布式锁的实现方法。

Memcached 分布式锁

Memcached 能够使用 add 命令，该命令只有KEY不存在时，才进行添加，或者不会处理。Memcached 全部命令都是原子性的，并发下add 同一个KEY ，只会一个会成功。

利用这个原理，能够先定义一个 锁 LockKEY ，add 成功的认为是获得锁。而且设置[过时超时] 时间，保证宕机后，也不会死锁。

在具体操做完后，判断是否这次操做已超时。若是超时则不删除锁，若是不超时则删除锁。

伪代码：

1          if (mc.Add("LockKey", "Value", expiredtime))
 2             {
 3                 //获得锁
 4                 try
 5                 {
 6                     //do business  function
 7 
 8                     //检查超时
 9                     if (!CheckedTimeOut())
10                     {
11                         mc.Delete("LockKey");
12                     }
13                 }
14                 catch (Exception e)
15                 {
16                     mc.Delete("LockKey");
17                 }
18                
19             }

Redis 分布式锁

Redis  没有add 命令，但有SETNX（SET if Not eXists）若给定的 key 已经存在，则 SETNX不作任何动做。设置成功，返回 1 。设置失败，返回 0 。

SETNX 命令不能设置过时时间，须要再使用 EXPIRE 命令设置过时时间。

伪代码：

int lockResult = rd.SETNX("LockKey", "Value");
if (lockResult == 1)
{
    //[1]获得锁
 
    //[2]设置超时过时时间
    rd.EXPIRE("LockKey", expiredtime);
 
    try
    {
        //do business  function
 
        //检查超时
        if (!CheckedTimeOut())
        {
            rd.DEL("LockKey");
        }
    }
    catch (Exception e)
    {
        rd.DEL("LockKey");
    }
 
}

 这种作法，有一个很大的潜在风险。[1]获得锁后，再执行[2] 设置过时时间。若是在这期间出现宕机，则会致使没有设置过时时间。按Redis 的默认缓存过时策略，这个锁将不会释放，产生死锁。

因此不推荐用这种作法，应该用其它方式来实现锁的超时过时策略：

     1：SETNX  value 值=当前时间+过时超时时间，返回1 则得到锁，返回0则没有得到锁。转2。

     2：GET 获取 value 的值 。判断锁是否过时超时。若是超时，转3。

     3：GETSET（将给定 key 的值设为 value ，并返回 key 的旧值），GETSET  value 值=当前时间+过时超时时间， 判断获得的value 若是仍然是超时的，那就说明获得锁，不然没有获得锁。

从2并发进到3 的操做，会屡次改写超时时间，但这个不会有什么影响。

伪代码：

string expiredtime = DateTime.Now.AddMinutes(LockTimeoutMinutes).ToString();
int lockResult = rd.SETNX("LockKey", expiredtime);
bool getLock = false;
if (lockResult == 1)
{
    //获得锁
    getLock = true;
}
else
{
    string curExpiredtime = rd.GET("LockKey");
 
    //检查锁超时
    if (CheckedLockTimeOut(expiredtime))
    {
        expiredtime = DateTime.Now.AddMinutes(LockTimeoutMinutes).ToString();
        string newExpiredTime = GETSET(expiredtime);
        if (CheckedLockTimeOut(newExpiredTime))
        {
            //获得锁
            getLock = true;
        }
    }
}
if (getLock)
{
    try
    {
        //do business  function
 
        //检查超时
        if (!CheckedTimeOut())
        {
            rd.DEL("LockKey");
        }
    }
    catch (Exception e)
    {
        rd.DEL("LockKey");
    }
}