[PHP知识库]PHP+redis实现分布式锁

什么是分布式锁

定义：在分布式环境下，一个共享的可见的公共资源，各个线程通过对这个公共资源的抢占，能够使得一个代码块在同一时间只能被一个机器的一个线程执行，那这个公共资源就是分布式锁，或者说这整个机制就是分布式锁。

或者从使用场景定义：分布式锁主要用于在分布式环境中保护跨进程、跨主机、跨网络的共享资源实现互斥访问，以达到保证数据的一致性

分布式锁实现方式

锁的实现方式有多种，只要能满足所有线程都能看得到这个锁标记即可。

常见的方式是使用数据库、缓存或者zookeeper来实现分布式锁，除了这些，其实一个网络中的共享可见的可读写的资源就可以用作实现锁。

锁的操作主要有两个，即lock()和unlock()。

分布式特性

• 这把锁要是一把可重入锁 （一般是指设置过期时间，避免死锁）
• 这把锁最好是一把阻塞锁（阻塞锁是指不断循环请求获取锁资源，一般根据业务需求需不需要阻塞）
• 有高可用的获取锁和释放锁的功能
• 获取锁和释放锁的性能要好

PHP+REDIS实现

• 在多进程或者分布式执行同一份代码去处理同一份业务，在未加锁的情况下，并发下会出现重复执行。
• 例如：多进程查询数据库库存去处理业务，可能多个任务全部拿到凭证，导致库存变成负数。这种情况下需要引入分布式锁，避免数据库修改未完成比其他任务获取，下面使用php+redis进行实现

<?php

class RedisLock
{
    public $redis;
    public $lockedNames = [];

    public function __construct()
    {
        $this->redis = new \Redis();
        $this->redis->connect('127.0.0.1', '6379');
    }

    public function lock($name, $timeout = 10, $expire = 15, $waitIntervalUs = 100000)
    {
        if ($name == null) return false;
        //获取当前时间
        $now = time();
        //获取锁失败时的等待超时时刻
        $timeoutAt = $now + $timeout;
        //锁的最大生存时刻
        $expireAt = $now + $expire;

        $redisKey = "Lock:{$name}";
        while (true) {
            //将rediskey的最大生存时刻存到redis里，过了这个时刻该锁会被自动释放
            $result = $this->redis->setnx($redisKey, $expireAt);

            if ($result) {
                //设置key的失效时间
                $this->redis->expire($redisKey, $expire);
                //将锁标志放到lockedNames数组里
                $this->lockedNames[$name] = $expireAt;
                //以秒为单位，返回给定key的剩余生存时间
                $ttl = $this->redis->ttl($redisKey);
                //ttl小于0 表示key上没有设置生存时间（key是不会不存在的，因为前面setnx会自动创建）
                //如果出现这种状况，那就是进程的某个实例setnx成功后 crash 导致紧跟着的expire没有被调用
                //这时可以直接设置expire并把锁纳为己用
                if ($ttl < 0) {
                    $this->redis->set($redisKey, $expireAt);
                    $this->lockedNames[$name] = $expireAt;
                    return true;
                }
                return true;
            }

            /*****循环请求锁部分*****/
            //如果没设置锁失败的等待时间 或者 已超过最大等待时间了，那就退出
            if ($timeout <= 0 || $timeoutAt < microtime(true)) break;
            //隔 $waitIntervalUs 后继续 请求
            usleep($waitIntervalUs);

        }

        return false;
    }

    public function isLocking($name)
    {
        return key_exists($name, $this->lockedNames);
    }

    public function unlock($name)
    {
        //先判断是否存在此锁
        if ($this->isLocking($name)) {
            //删除锁
            if ($this->redis->del("Lock:$name")) {
                //清掉lockedNames里的锁标志
                unset($this->lockedNames[$name]);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

分布式锁应用

这里简单使用workerman开启多进程进行使用

<?php
require 'RedisLock.php';

class PageLock
{
    public static function plock($name, $timeout = 10, $exp = 15)
    {
        return RedisLock::onLock($name, function () {
            $aa = time();
            return $aa;
        }, $timeout, $exp);
    }

    public static function run($name)
    {
        $time = self::plock($name);
        sleep(1);
        echo $time . PHP_EOL;
    }
}

在上面的代码中 onLock是获取到锁执行代码然后释放锁，这里只是打印时间，在调用run里面进行睡眠，这里多进程都获取到了锁进行了时间打印

上面的代码onLock只是简单做了打印时间，咋实际业务中onLock中进行的业务会阻塞，其他进程无法获取到锁，打印的时间将不一样，能够清晰的看到使用锁的过程

但是这样做，多进程将变得没有意义，加锁只是为了多进程不执行同一个任务，这里需要引入redis incr进行区分性处理，每个进程获取到锁，将redis加1，根据序号执行下面的业务 如
四个进程全部获取到锁，得到的数字是1,2，3,4那么根据需要同步执行不续等待，
如对应数据库id1234，则能同时查询出4条不重复的数据