`

谈谈Redis的SETNX

 
阅读更多

在 Redis 里,所谓 SETNX,是「SET if Not eXists」的缩写,也就是只有不存在的时候才设置,可以利用它来实现锁的效果,不过很多人没有意识到 SETNX 有陷阱!

 

比如说:某个查询数据库的接口,因为调用量比较大,所以加了缓存,并设定缓存过期后刷新,问题是当并发量比较大的时候,如果没有锁机制,那么缓存过期的瞬间,大量并发请求会穿透缓存直接查询数据库,造成雪崩效应,如果有锁机制,那么就可以控制只有一个请求去更新缓存,其它的请求视情况要么等待,要么使用过期的缓存。

下面以目前 PHP 社区里最流行的 PHPRedis 扩展为例,实现一段演示代码:

<?php

$ok = $redis->setNX($key, $value);

if ($ok) {
    $cache->update();
    $redis->del($key);
}

?>

缓存过期时,通过 SetNX  获取锁,如果成功了,那么更新缓存,然后删除锁。看上去逻辑非常简单,可惜有问题:如果请求执行因为某些原因意外退出了,导致创建了锁但是没有删除锁,那么这个锁将一直存在,以至于以后缓存再也得不到更新。于是乎我们需要给锁加一个过期时间以防不测:

<?php

$redis->multi();
$redis->setNX($key, $value);
$redis->expire($key, $ttl);
$redis->exec();

?>

因为 SetNX 不具备设置过期时间的功能,所以我们需要借助 Expire 来设置,同时我们需要把两者用 Multi/Exec 包裹起来以确保请求的原子性,以免 SetNX 成功了 Expire 却失败了。 可惜还有问题:当多个请求到达时,虽然只有一个请求的 SetNX 可以成功,但是任何一个请求的 Expire 却都可以成功,如此就意味着即便获取不到锁,也可以刷新过期时间,如果请求比较密集的话,那么过期时间会一直被刷新,导致锁一直有效。于是乎我们需要在保证原子性的同时,有条件的执行 Expire,接着便有了如下 Lua 代码:

local key   = KEYS[1]
local value = KEYS[2]
local ttl   = KEYS[3]

local ok = redis.call('setnx', key, value)
 
if ok == 1 then
  redis.call('expire', key, ttl)
end
 
return ok

没想到实现一个看起来很简单的功能还要用到 Lua 脚本,着实有些麻烦。其实 Redis 已经考虑到了大家的疾苦,从 2.6.12 起,SET 涵盖了 SETEX 的功能,并且 SET 本身已经包含了设置过期时间的功能,也就是说,我们前面需要的功能只用 SET 就可以实现。

<?php

$ok = $redis->set($key, $value, array('nx', 'ex' => $ttl));

if ($ok) {
    $cache->update();
    $redis->del($key);
}

?>

如上代码是完美的吗?答案是还差一点!设想一下,如果一个请求更新缓存的时间比较长,甚至比锁的有效期还要长,导致在缓存更新过程中,锁就失效了,此时另一个请求会获取锁,但前一个请求在缓存更新完毕的时候,如果不加以判断直接删除锁,就会出现误删除其它请求创建的锁的情况,所以我们在创建锁的时候需要引入一个随机值:

<?php

$ok = $redis->set($key, $random, array('nx', 'ex' => $ttl));

if ($ok) {
    $cache->update();

    if ($redis->get($key) == $random) {
        $redis->del($key);
    }
}

?>

补充:本文在删除锁的时候,实际上是有问题的,没有考虑到 GC pause 之类的问题造成的影响,比如 A 请求在 DEL 之前卡住了,然后锁过期了,这时候 B 请求又成功获取到了锁,此时 A 请求缓过来了,就会 DEL 掉 B 请求创建的锁,此问题远比想象的要复杂,具体解决方案参见本文最后关于锁的若干个参考链接。

如此基本实现了单机锁,假如要实现分布锁,请参考:Distributed locks with Redis,不过分布式锁需要注意的地方更多:How to do distributed lockingIs Redlock safe。此外,还有中文版:基于Redis的分布式锁到底安全吗()。

分享到:
评论

相关推荐

    详解使用Redis SETNX 命令实现分布式锁

    使用Redis的 SETNX 命令可以实现分布式锁,下文介绍其实现方法。 SETNX命令简介 命令格式 SETNX key value 将 key 的值设为 value,当且仅当 key 不存在。 若给定的 key 已经存在,则 SETNX 不做任何动作。 ...

    Redis的SETNX的使用方法1

    Redis的SETNX的使用方法1

    php redis setnx分布式锁简单原理解析

    我就废话不多说了,大家还是直接看代码吧~ &lt;?...//高并发分布式锁 ...charset=utf-8"); $redis = new Redis();...$redis-&gt;connect('127.0.0.1', 6379);...echo "Connection to server...$is_lock=$redis-&gt;setnx($key,time()+$ex

    谈谈redis高性能缓存.docx

    谈谈redis高性能缓存.docx

    redis-distributed-lock:Python3的redis分布式锁,使用setnx和lua脚本,提供块和无块函数

    Python3的redis分布式锁,使用setnx和lua脚本,提供块和无块函数 用法 import redis from .redis_lock import RedisLock redis_client = redis.Redis(host="127.0.0.1", port=6379, db=0) lock = RedisLock(redis_...

    使用redis分布式锁解决并发线程资源共享问题

    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...

    redis分布式锁及会出现的问题解决

    一、redis实现分布式锁的主要原理: 1.加锁 最简单的方法是使用setnx命令。key是锁的唯一标识,按业务来决定命名。比如想要给一种商品的秒杀活动加锁,可以给key命名为 “lock_sale_商品ID” 。而value设置成什么呢...

    谈谈Redis分布式锁的正确实现方法

    前言 最近在参加学校安排的实训任务,我们小组需完成一套分布式&微服务跨境...主要原理是使用了 redis 的 setnx 去插入一组 key-value,其中 key 要上锁的标识(在项目中是锁死用户 userId),如果上锁失败则返回 fa

    python-redis-lock:通过redis SET NX EX和BLPOP实现的锁上下文管理器

    概述docs 测试 包裹 通过redis SETNX / BLPOP实现的锁上下文管理器。 免费软件:BSD 2条款许可目标接口完全类似于 。用法因为我们不想要求用户跨进程共享锁实例,所以您必须给他们起名字。 from redis import Redis...

    redisredis redis redis redis

    redisredis redis redis redis

    Windows 上安装 Redis安装,redis7.2安装到windows上面

    Windows 上安装 Redis安装Windows 上安装 Redis安装Windows 上安装 Redis安装Windows 上安装 Redis安装Windows 上安装 Redis安装Windows 上安装 Redis安装Windows 上安装 Redis安装Windows 上安装 Redis安装Windows ...

    redis-windows-7.0.11

    Redis是一种开源的内存数据结构存储系统,它支持多种数据结构,如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等。Redis可以用作数据库、缓存和消息中间件。Redis在性能、可扩展性和灵活性方面表现出色,因此被广泛应用于Web...

    Redis 7.0.4 x64位 windows 系统 安装包 Redis7.0.4.zip

    Redis7.0.4.zip,解压缩到D盘根目录后,安装后启动为Windows服务 注意是windows 64位系统才可使用,不支持windows 32位系统使用 已经在Win10,Win11,Windows server 2012系统测试运行可用 使用步骤注意事项: ...

    redis-5.0.5.tar.gz

    redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-5.0.5.redis-...

    redis-5.0.4.tar.gz下载及redis安装过程

    redis安装 1: 下载redis-5.0.4.tar.gz 2: 解压源码并进入目录 tar zxvf redis-5.0.4.tar.gz cd redis-5.0.4 3: 不用configure 4: 直接make (如果是32位机器 make 32bit) 查看linux机器是32位还是64位的方法:...

    Redis实战Redis实战

    Redis实战 Redis实战 Redis实战 Redis实战 Redis实战 Redis实战 Redis实战

    redis6.2.6 redis.conf配置文件

    redis6.2.6 redis.conf配置文件

    redis.conf Redis配置文件下载

    redis.conf Redis配置文件 下载 redis.conf 配置详解 Redis配置文件redis.conf 详解1.基本配置内存单位的表示# 1k =&gt; 1000 bytes# ...Redis 的详细介绍Redis 的下载地址

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics