使用redis分布式锁解决并发线程资源共享问题
时间：2021-02-09 14:31:49 | 栏目：Redis | 点击：次
前言
众所周知, 在多线程中，因为共享全局变量,会导致资源修改结果不一致，所以需要加锁来解决这个问题，保证同一时间只有一个线程对资源进行操作
但是在分布式架构中，我们的服务可能会有n个实例，但线程锁只对同一个实例有效，就需要用到分布式锁----redis setnx
原理
修改某个资源时, 在redis中设置一个key，value根据实际情况自行决定如何表示
我们既然要通过检查key是否存在（存在表示有线程在修改资源，资源上锁，其他线程不可同时操作，若key不存在，表示资源未被线程占用，允许线程抢占，然后将通过setnx设置vlaue，表示资源上锁，其他线程不可同时操作）
图示：
分析
我们的服务处于一个集群中，如果只是简单的的使用线程锁来解决以上问题，是存在问题的：因为线程是基于进程的，两个web server处于不同的进程空间
也就是说,user1的请求发往web server1，那只能与web server1的其他请求进行锁的操作，而不能对web server2的请求产生影响
上面的图中，user1发往web server1的请求负责处理的线程为Thread1,同理负责处理user2发往web server2的请求的线程thread2
在同一时刻1，两个线程都读取了mysql中residue_ticket的值为100，对应上图 (1)(2)， 各自对100进行-1操作，更新到数据库，对应(3)(4)
我们预期的情况是residue_ticket值被减少了两次，应该为98,但是实际情况下，两个线程都做了100-1=99的操作，并都将mysql中的值改为了99, 的这就会导致最终数据不一致，所以就要用到分布式锁。
为什么用redis?
因为redis是单线程的，不存在多线程资源竞争，并且它真的很快
为什么用setnx 而不是set?
setnx表示只有在key不存在时才能设置成功，但是set会在key存在的情况下修改value
利用setnx的特性，我们可以这样这样设计:
伪代码:
# 设置redis锁的
redis key = 'residue_ticket_lock'
# get_ticket是处理购票的逻辑
def get_ticket()：
time_out = 5 # 为了防止线程过多，当前线程获取不到锁，长时间处于循环中而导致的性能影响，我们设置一个超时时间，如果当前线程在超时时间内还没有抢占到分布式锁，就返回失败的结果
while True:
if redis.setnx('residue_ticket_lock'，'lock',5):
# 如果setnx返回True, 表示此刻没有其他线程在操作数据库,当前线程可以上锁成功,注意不仅设置了value=lock,还设置了过期时间，这是必要的，为了防止上锁的线程异常崩掉导致不能释放(删除key)而导致其他所有线程永远拿不到操作权
residue_ticket = mysql.get('residue_ticket') # 从mysql中获取当前剩余票数
mysql.update('residue_ticket',residue_ticket-1) # 订购成功，将票数-1，更新数据到mysql
# 删除key，释放锁
redis.del('residue_ticket')
return True
else:
# 如果setnx返回False，表示有其他线程对在操作,当前线程等待0.01s，并继续循环
time.sleep(0.01)
time_out -= 0.01
continue
return False