Redis單節(jié)點(diǎn)的分布式鎖只需要注意三點(diǎn)就可以了:

1.加鎖并設(shè)置鎖的過期時(shí)間必須是原子操作;

2.鎖的value值必須要有唯一性;

3.釋放鎖的時(shí)候要驗(yàn)證其value值,不是自己加的鎖不能釋放.

但是單節(jié)點(diǎn)分布式鎖最大的缺點(diǎn)就是,它只作用在一個(gè)Redis節(jié)點(diǎn)上,如果該節(jié)點(diǎn)掛了,那就掛了.

那可不可以通過哨兵機(jī)制來保證高可用呢?

答案是不行.

因?yàn)镽edis在進(jìn)行主從復(fù)制的時(shí)候是異步的.

假設(shè) clientA 拿到鎖后,在 master 還沒同步到 slave 時(shí),master 發(fā)生了故障,這時(shí)候 salve 升級(jí)為 master,導(dǎo)致鎖丟失.

RedLock 的思想是:假設(shè)有5個(gè)Redis節(jié)點(diǎn).這些節(jié)點(diǎn)完全相互獨(dú)立,不存在主從或者集群機(jī)制,都是 master.并且這5個(gè)Redis實(shí)例運(yùn)行在5臺(tái)機(jī)器上,這樣保證他們不會(huì)同時(shí)宕掉.

客戶端應(yīng)該按照以下操作來獲取鎖:

1.獲取當(dāng)前時(shí)間戳,假設(shè)是T1.

2.依次嘗試從這5個(gè)Redis實(shí)例獲取鎖.當(dāng)客戶端向Redis請(qǐng)求獲取鎖時(shí),客戶端應(yīng)該設(shè)置超時(shí)時(shí)間,并且這個(gè)超時(shí)時(shí)間應(yīng)該小于鎖的失效時(shí)間.比如你的鎖自動(dòng)失效時(shí)間為10秒,則超時(shí)時(shí)間應(yīng)該在5-50毫秒之間.這樣可以避免Redis已經(jīng)掛掉的情況下,客戶端還在等待響應(yīng)結(jié)果.如果Redis沒有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)響應(yīng),客戶端應(yīng)該盡快嘗試去另外一個(gè)Redis實(shí)例請(qǐng)求獲取鎖.

3.請(qǐng)求完所有的Redis節(jié)點(diǎn)后,只有滿足如下兩點(diǎn),才算真正的獲取到鎖:

　　1)當(dāng)前時(shí)間 - T1 的時(shí)間差小于鎖的過期時(shí)間.比如T1=00:00:00,然后從5個(gè)Redis節(jié)點(diǎn)都拿到了鎖,當(dāng)前時(shí)間是 00:00:05,也就是說獲取鎖一共用了5秒鐘.假設(shè)鎖的過期時(shí)間是3秒,那么這次獲取鎖的操作就算失敗了.

　　2)從(N/2+1)個(gè)Redis節(jié)點(diǎn)都獲取到鎖.這個(gè)很好理解,5個(gè)節(jié)點(diǎn),你拿2個(gè),我拿2個(gè),到底算誰的?

　　總結(jié)一句話就是:從開始獲取鎖計(jì)時(shí),只要在鎖的過期時(shí)間內(nèi)成功獲取到一半以上的鎖便算成功,否則算失敗.

4.當(dāng)客戶端獲取到了鎖,鎖的真正有效時(shí)間 = 鎖的過期時(shí)間 - 獲取鎖所使用的時(shí)間(也就是第3步計(jì)算出來的時(shí)間).

5.如果客戶端由于某些原因(比如獲取鎖的實(shí)例個(gè)數(shù)小于N/2+1,或者已經(jīng)超過了有效時(shí)間),沒有獲取到鎖,客戶端便會(huì)在所有的Redis實(shí)例上進(jìn)行解鎖（即使某些Redis實(shí)例根本就沒有加鎖成功),因?yàn)榭赡芤呀?jīng)獲取了小于 N/2+1個(gè)鎖,必須釋放掉,否則會(huì)影響其他客戶端獲取鎖.

關(guān)于是否啟動(dòng)AOF永久存儲(chǔ),需要有所取舍.

1.永久啟動(dòng),由于Redis的過期機(jī)制是按照unix時(shí)間戳走的,所以當(dāng)我們重啟Redis后,依然會(huì)按照規(guī)定的時(shí)間過期.但是永久啟動(dòng)對(duì)性能有一定影響;

2.采用默認(rèn)的1秒1次.如果在1秒內(nèi)斷電,會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失,這時(shí)候如果立刻重啟會(huì)導(dǎo)致鎖的互斥性實(shí)效.

所以有效的解決方案是,采用AOF,1秒1次,不管什么原因宕機(jī)后,等待一定時(shí)間再重啟.這個(gè)時(shí)間就是鎖的過期時(shí)間.

Demo:

安裝官方提供的 RedLock.net

Startup:

    public class Startup
    {
        private RedLockFactory _redLockFactory;

        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddControllers();

            var endPoints = new List<RedLockEndPoint>
            {
                new DnsEndPoint("127.0.0.1", 6379),
                new DnsEndPoint("127.0.0.1", 6380),
                new DnsEndPoint("127.0.0.1", 6381)
            };
            _redLockFactory = RedLockFactory.Create(endPoints);
            services.AddSingleton(typeof(IDistributedLockFactory), _redLockFactory);
        }

        public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env, IHostApplicationLifetime applicationLifetime)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }

            //應(yīng)用程序結(jié)束時(shí)釋放,因?yàn)椴皇侨萜鲃?chuàng)建的對(duì)象
            applicationLifetime.ApplicationStopping.Register(() =>
            {
                _redLockFactory.Dispose();
            });

            app.UseRouting();
            app.UseEndpoints(endpoints =>
            {
                endpoints.MapControllers();
            });
        }
    }

測(cè)試api:

    [ApiController]
    public class ValuesController : ControllerBase
    {
        private static int _stock = 10;

        private readonly IDistributedLockFactory _distributedLockFactory;

        public ValuesController(IDistributedLockFactory distributedLockFactory)
        {
            _distributedLockFactory = distributedLockFactory;
        }

        [Route("lockTest")]
        [HttpGet]
        public async Task<int> DistributedLockTest()
        {
            // resource 鎖定的資源
            var resource = "the-thing-we-are-locking-on";

            // expiryTime 鎖的過期時(shí)間
            var expiry = TimeSpan.FromSeconds(5);

            // waitTime 等待時(shí)間
            var wait = TimeSpan.FromSeconds(1);

            // retryTime 等待時(shí)間內(nèi)，多久重試一次
            var retry = TimeSpan.FromMilliseconds(250);

            using (var redLock = await _distributedLockFactory.CreateLockAsync(resource, expiry, wait, retry))
            {
                if (redLock.IsAcquired)
                {
                    // 模擬執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯
                    await Task.Delay(new Random().Next(100, 500));
                    if (stock > 0)
                    {
                        stock--;
                        return stock;
                    }
                    return stock;
                }
                Console.WriteLine($"{DateTime.Now} : 獲取鎖失敗");
            }
            return -99;
        }
    }

測(cè)試控制臺(tái):

        static void Main(string[] args)
        {
            HttpClient client = new HttpClient();
            var result = Parallel.For(0, 20, (i) =>
             {
                 var stopwatch = new Stopwatch();
                 stopwatch.Start();
                 var response = client.GetAsync($"http://localhost:5000/locktest").Result;
                 stopwatch.Stop();
                 var data = response.Content.ReadAsStringAsync().Result;
                 Console.WriteLine($"ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}, Result:{data}, Time:{stopwatch.ElapsedMilliseconds}");
             });
            client.Dispose();
            Console.ReadKey();
        }

測(cè)試結(jié)果:

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C# Redis分布式锁(RedLock)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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