如何使用redis实现分布式锁功能?

如何使用redis实现分布式锁功能?,第1张

由于redis是单线程的且性能很快,所以比较适合做全局分布式锁。

基本流程就是在操作可能某个全局冲突资源的时候,使用一个全局唯一key来判断是否有其他线程占用了资源,如果有其他线程占用,则报错退出或者循环等待。如果没有其他线程占用,则就可以通过添加分布式锁来占用这个资源,然后再执行后续的任务,在任务执行完成之后,再释放分布式锁,其他线程就可以继续使用这个资源了。

那么通过redis加锁的动作是什么呢?

简单加锁命令:

命令是:setnx

内部的实现机制就是判断这个key位置是不是有数据,没有数据就设置成value返回,有数据就返回一个特殊数值。

但是这里有一个问题是,如果占用资源的线程错误退出了,没有来得及释放分布式锁,这个锁就被永远的占用了

改进版的加锁:

命令是:1. setnx 2. expire

添加分布式锁的同时,添加一个锁锁过期的时间。这样,当加锁线程退出之后,至少等一段时间之后,锁是有机会释放掉的。

这里有一个小问题是,这两个命令是分开执行的,不是原子操作。那么就存在理论上来说,第一个命令执行完之后,就出现错误,来不及执行expire命令的可能,一种办法是自己写lua脚本,可以实现多条命令的原子化执行。一种办法是引用一些开源库。在2.8版本之后,redis为了解决这个问题,提供了官方版的解法,就是命令:set key value nx expireTimeNum ex,将上述两个命令合并成了一个命令。

有了过期时间之后解决了一部分问题,但是也有可能出现锁都过期了,但是中间执行的任务还没有结束,第一个线程还在执行了,第二个线程已经拿到锁开始执行了,那么这时候第一个线程如果执行完成之后,那么就会将第二个线程的锁释放掉了。第二个线程释放锁的时候,要不然出错,要不然是释放的其他线程的锁,这样也会和预期不符。

如果单纯地要解决这个问题的话,可以在设置value的时候使用一个随机数,释放锁的时候,先判断这个随机数是否一致,如果一致再删除锁,否则就退出。但是判断value和删除key也不是一个原子操作,这时候就需要使用lua脚本了。

上面的方案依然不能解决超时释放的问题,依然违背分布式锁的初衷。怎么办了?

解题思路是另外启动一个线程,它的任务就是每隔一段时间判断一下如果发现当前线程的任务快过期了还没有完成,则定期给当前线程的锁续个期。

有个开源库解决了这个问题,它大概率会比你实现得更好一些。这个库就是redisson,非常好记,就是redis的儿子son,连起来就是reidsson,虽然可能不是亲的,但是也足够了。

这个库里面有一个组件是watchdog,直译过来就是看门狗,它的作用就是每隔一段时间判断的。

再继续思考,还有一个更极端的问题是,redis如果是单节点的,它宕机了;或者是主备节点的,但是备份节点还没有来得及同步主节点的数据,主节点拿到锁之后,在同步数据之前就马上宕机了,则也有可能出现锁不住的问题。如果认为这是一个问题,想要解决这个问题,这个问题怎么解决了?

思路是在加锁的时候多加锁几台redis服务器,通常情况下redis部署的时候是2n+1台,那么在加锁的时候需要保证过半数服务器加锁成功了,也就是说n+1台服务器。这时候除非整个集群都不可用了,则这个安全性将大幅度提升。

这个问题也有开源库解决了,就是redis红锁。

下一个问题是分布式锁可以重入么?

如果想要实现可重入的分布式锁的话,需要在设置value的时候加上线程信息和加锁次数的信息。但是这是简单的思路,如果加上过期时间等问题之后,可重入锁就可能比较复杂了。

您好!锁是数据库中的一个非常重要的概念,它主要用于多用户环境下保证数据库完整性和一致性。\x0d\x0a我们知道,多个用户能够同时操纵同一个数据库中的数据,会发生数据不一致现象。即如果没有锁定且多个用户同时访问一个数据库,则当他们的事务同时使用相同的数据时可能会发生问题。这些问题包括:丢失更新、脏读、不可重复读和幻觉读。数据库加锁就是为了解决以上的问题。\x0d\x0a当然,加锁固然好,但是一定要避免死锁的出现。\x0d\x0a在数据库系统中,死锁是指多个用户(进程)分别锁定了一个资源,并又试图请求锁定对方已经锁定的资源,这就产生了一个锁定请求环,导致多个用户(进程)都处于等待对方释放所锁定资源的状态。这种死锁是最典型的死锁形式, 例如在同一时间内有两个事务A和B,事务A有两个操作:锁定表part和请求访问表supplier;事务B也有两个操作:锁定表supplier和请求访问表part。结果,事务A和事务B之间发生了死锁。死锁的第二种情况是,当在一个数据库中时,有若干个长时间运行的事务执行并行的操作,当查询分析器处理一种非常复杂的查询例如连接查询时,那么由于不能控制处理的顺序,有可能发生死锁现象。\x0d\x0a在应用程序中就可以采用下面的一些方法来尽量避免死锁了: (1)合理安排表访问顺序。 (2)在事务中尽量避免用户干预,尽量使一个事务处理的任务少些, 保持事务简短并在一个批处理中。 (3)数据访问时域离散法, 数据访问时域离散法是指在客户机/服务器结构中,采取各种控制手段控制对数据库或数据库中的对象访问时间段。主要通过以下方式实现: 合理安排后台事务的执行时间,采用工作流对后台事务进行统一管理。工作流在管理任务时,一方面限制同一类任务的线程数(往往限制为1个),防止资源过多占用另一方面合理安排不同任务执行时序、时间,尽量避免多个后台任务同时执行,另外, 避免在前台交易高峰时间运行后台任务。 (4)数据存储空间离散法。数据存储空间离散法是指采取各种手段,将逻辑上在一个表中的数据分散到若干离散的空间上去,以便改善对表的访问性能。主要通过以下方法实现: 第一,将大表按行或列分解为若干小表第二,按不同的用户群分解。 (5)使用尽可能低的隔离性级别。隔离性级别是指为保证数据库数据的完整性和一致性而使多用户事务隔离的程度,SQL92定义了4种隔离性级别:未提交读、提交读、可重复读和可串行。如果选择过高的隔离性级别,如可串行,虽然系统可以因实现更好隔离性而更大程度上保证数据的完整性和一致性,但各事务间冲突而死锁的机会大大增加,大大影响了系统性能。 (6)使用绑定连接, 绑定连接允许两个或多个事务连接共享事务和锁,而且任何一个事务连接要申请锁如同另外一个事务要申请锁一样,因此可以允许这些事务共享数据而不会有加锁的冲突。 \x0d\x0a总之,了解SQL Server的锁机制,掌握数据库锁定方法, 对一个合格的DBA来说是很重要的。

Net 公共语言运行库有System.Security.Cryptography命名空间

比如是一个文本文件,创建密钥,加密数据

提交给服务器,然后接秘数据


欢迎分享,转载请注明来源:夏雨云

原文地址:https://www.xiayuyun.com/zonghe/121827.html

(0)
打赏 微信扫一扫微信扫一扫 支付宝扫一扫支付宝扫一扫
上一篇 2023-03-14
下一篇2023-03-14

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

    保存