引言

最近回頭看了看開發(fā)的.NET Core 2.1項(xiàng)目的復(fù)盤總結(jié)，其中在多處用到Redis實(shí)現(xiàn)的分布式鎖，雖然在OnResultExecuting方法中做了防止死鎖的處理，但在某些場(chǎng)景下還是會(huì)發(fā)生死鎖的問題，下面我只展示部分代碼：

問題：

1、這里setnx設(shè)置的值“1”，我想問，你最后del的這個(gè)值一定是你自己創(chuàng)建的嗎？

2、圖中標(biāo)注的步驟1和步驟2不是原子操作，會(huì)有死鎖的概率嗎？

大家可以思考一下先，下面讓我們帶著這兩個(gè)問題往下看，下面介紹一下使用Redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖常用的幾個(gè)命令。

一、使用Redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖常見的幾個(gè)命令

? Setnx

命令：SETNX key value

說明：將 key 的值設(shè)為 value ，當(dāng)且僅當(dāng) key 不存在。若給定的 key 已經(jīng)存在，則 SETNX 不做任何動(dòng)作。SETNX 是『SET if Not eXists』(如果不存在，則 SET)的簡(jiǎn)寫。

時(shí)間復(fù)雜度：O(1)

返回值：設(shè)置成功，返回1 ； 設(shè)置失敗，返回 0

? Getset

命令：GETSET key value

說明：將給定 key 的值設(shè)為 value ，并返回 key 的舊值(old value)。當(dāng) key 存在但不是字符串類型時(shí)，返回一個(gè)錯(cuò)誤。

時(shí)間復(fù)雜度：O(1)

返回值：返回給定 key 的舊值; 當(dāng) key 沒有舊值時(shí)，也即是， key 不存在時(shí)，返回 nil 。

? Expire

命令：EXPIRE key seconds

說明：為給定 key 設(shè)置生存時(shí)間，當(dāng) key 過期時(shí)(生存時(shí)間為 0 )，它會(huì)被自動(dòng)刪除。

時(shí)間復(fù)雜度：O(1)

返回值：設(shè)置成功返回 1 ；當(dāng) key 不存在或者不能為 key 設(shè)置生存時(shí)間時(shí)(比如在低于 2.1.3 版本的 Redis 中你嘗試更新 key 的生存時(shí)間)，返回 0 。

? Del

命令：DEL key [key ...]

說明：刪除給定的一個(gè)或多個(gè) key 。不存在的 key 會(huì)被忽略。

時(shí)間復(fù)雜度：O(N); N 為被刪除的 key 的數(shù)量。

刪除單個(gè)字符串類型的 key ，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。

刪除單個(gè)列表、集合、有序集合或哈希表類型的 key ，時(shí)間復(fù)雜度為O(M)， M 為以上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的元素?cái)?shù)量。

返回值：被刪除 key 的數(shù)量。

好了，命令熟悉之后，下面我們就開始一步一步實(shí)現(xiàn)分布式鎖。

二、使用Redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖版本一：與時(shí)間戳的結(jié)合

對(duì)于上面的setnx設(shè)置的默認(rèn)值1，我們采用時(shí)間戳來防止問題一，下面先讓我們來看下想當(dāng)然寫法流程圖。

C#代碼實(shí)現(xiàn)：

static void Main(string[] args)
{
? ?var lockTimeout = 5000;//單位是毫秒
? ?var currentTime = DateTime.Now.ToUnixTime(true);
? ?if (SetNx("lockkey", currentTime+ lockTimeout,lockTimeout))
? ?{
? ? ? ?//TODO:一些業(yè)務(wù)邏輯代碼
? ? ? ?//.....
? ? ? ?//.....
? ? ? ?//最后釋放鎖
? ? ? ?Remove("lockkey");
? ?}
? ?else
? ?{
? ? ? ?Console.WriteLine("沒有獲得分布式鎖");
? ?}
? ?Console.ReadKey();
}

public static bool SetNx(string key,long time ,double expireMS)
{
? ?if (redisClient.SetNx(key, time))
? ?{
? ? ? ?if (expireMS > 0)
? ? ? ? ? ?redisClient.Expire(key, TimeSpan.FromMilliseconds(expireMS));
? ? ? ?return true;
? ?}
? ?return false;
}

public static bool Remove(string key)
{
? ?return redisClient.Del(key) > 0;
}

上面的代碼中value的值我們使用時(shí)間戳，不是一個(gè)固定的值了，至少能保證你刪除的key確實(shí)是你自己的，所以，建議大家在設(shè)value的值時(shí)，不要設(shè)置一個(gè)固定的值，最好是隨機(jī)的。

但是這樣寫雖然解決了問題一，但是這種寫法還是存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，雖然Redis是單線程的并且setnx、expire是原子操作，但是先setnx再expire就不是原子操作了！！！我們要考慮多線程環(huán)境和容器部署時(shí)多實(shí)例環(huán)境等等，那這樣的寫法就會(huì)出現(xiàn)問題。

比如：現(xiàn)在有A、B兩臺(tái)服務(wù)器在跑這個(gè)應(yīng)用，當(dāng)A臺(tái)應(yīng)用跑到：setnx成功但是還沒有設(shè)置過期時(shí)間的時(shí)候，突然重啟服務(wù)，這個(gè)時(shí)候在分布式環(huán)境中就會(huì)發(fā)生死鎖的問題，因?yàn)槟銢]有設(shè)置過期時(shí)間。

下面我們通過調(diào)試來展示死鎖的場(chǎng)景：

A應(yīng)用：在執(zhí)行到setnx成功但是在執(zhí)行expire之前宕機(jī)了，此時(shí)的Redis已經(jīng)有數(shù)據(jù)了，但是沒有過期時(shí)間

B應(yīng)用：運(yùn)行正常

但是B應(yīng)用就會(huì)一直獲取不到鎖，導(dǎo)致死鎖。

所以上面在獲取鎖的邏輯還是有問題的，為了解決這個(gè)問題，我們采用下面的方式來處理。

三、使用Redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖版本二：雙重防死鎖

流程圖：

C#代碼實(shí)現(xiàn)：

public static void RedisLockV2()
{
? ?var lockTimeout = 5000;//單位是毫秒
? ?var currentTime = DateTime.Now.ToUnixTime(true);
? ?if (SetNxV2("lockkey",DateTime.Now.ToUnixTime(true)+lockTimeout))
? ?{
? ? ? ?//設(shè)置過期時(shí)間
? ? ? ?redisClient.Expire("lockkey", TimeSpan.FromMilliseconds(5000));
? ? ? ?//TODO:一些業(yè)務(wù)邏輯代碼
? ? ? ?Console.WriteLine("處理業(yè)務(wù)ing");
? ? ? ?Thread.Sleep(100000);
? ? ? ?Console.WriteLine("處理業(yè)務(wù)ed");
? ? ? ?//最后釋放鎖
? ? ? ?Remove("lockkey");
? ?}
? ?else
? ?{
? ? ? ?//未獲取到鎖，繼續(xù)判斷，判斷時(shí)間戳看看是否可以重置并獲取鎖
? ? ? ?var lockValue = redisClient.Get("lockkey");
? ? ? ?var time = DateTime.Now.ToUnixTime(true);
? ? ? ?if (!string.IsNullOrEmpty(lockValue) && ?time> lockValue.ToInt64())
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?//再次用當(dāng)前時(shí)間戳getset
? ? ? ? ? ?//返回固定key的舊值，舊值判斷是否可以獲取鎖
? ? ? ? ? ?var getsetResult = redisClient.GetSet("lockkey", time);
? ? ? ? ? ?if (getsetResult == null || (getsetResult != null && getsetResult == lockValue))
? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ?Console.WriteLine("獲取到Redis鎖了");
? ? ? ? ? ? ? ?//真正獲取到鎖
? ? ? ? ? ? ? ?redisClient.Expire("lockkey", TimeSpan.FromMilliseconds(5000));
? ? ? ? ? ? ? ?//TODO:一些業(yè)務(wù)邏輯代碼
? ? ? ? ? ? ? ?//.....
? ? ? ? ? ? ? ?//.....
? ? ? ? ? ? ? ?Console.WriteLine("處理業(yè)務(wù)");
? ? ? ? ? ? ? ?//最后釋放鎖
? ? ? ? ? ? ? ?Remove("lockkey");
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ? ? ?else
? ? ? ? ? ?{
? ? ? ? ? ? ? ?Console.WriteLine("沒有獲取到鎖");
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ?}
? ? ? ?else
? ? ? ?{
? ? ? ? ? ?Console.WriteLine("沒有獲取到鎖");
? ? ? ?}
? ?}
}

現(xiàn)在，Redis中的情況如下：

我們運(yùn)行上面的代碼，結(jié)果如下：

副本.exe中添加一行代碼。來模擬這種場(chǎng)景：有A、B兩臺(tái)服務(wù)器在跑這個(gè)應(yīng)用，當(dāng)A臺(tái)應(yīng)用跑到：setnx成功但是還沒有設(shè)置過期時(shí)間的時(shí)候，突然重啟服務(wù)，這個(gè)時(shí)候在分布式環(huán)境中就會(huì)發(fā)生死鎖的問題，因?yàn)槟銢]有設(shè)置過期時(shí)間

我們先執(zhí)行Lottery.ThriftRpc - 副本.exe，等Redis里面有值了，并且這個(gè)key是沒有過期時(shí)間，再關(guān)閉掉該程序：

然后，再執(zhí)行Lottery.ThriftRpc.exe

我們是不是解決了該問題，至于過期時(shí)間設(shè)置為多少要結(jié)合你的具體業(yè)務(wù)處理時(shí)間來計(jì)算出一個(gè)合理的值，好了，聊到這里關(guān)于Redis的分布式鎖就講完了。

四、總結(jié)

上面的示例中Redis的組件用的是CSRedisCore，這里只是自己的一點(diǎn)體會(huì)，如果你有更好的辦法，可以在評(píng)論區(qū)討論，關(guān)于Redis的理論講解有太多的文章了，大家可以參考，關(guān)于Redis的文章我只總結(jié)工作中遇到的一些問題，關(guān)于文章中的源碼，我就不提供了，太簡(jiǎn)單了。

原文地址：http://cnblogs.com/runningsmallguo/p/10322315.html

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ASP.NET Core中借助CSRedis实现安全高效的分布式锁的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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