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重構(gòu)高性能：Redis細粒度鎖實踐
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隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，高性能和高并發(fā)已成為企業(yè)在競爭中必須突破的難題。而Redis作為一款性能卓越的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，被越來越多企業(yè)所使用。其中，Redis分布式鎖細粒度化實踐便是企業(yè)實現(xiàn)高性能的首選方案之一。
什么是redis細粒度鎖？
Redis作為內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，其單機的讀寫性能已能滿足大部分業(yè)務(wù)需求。然而面對高并發(fā)、分布式環(huán)境下的并發(fā)讀寫問題，單機Redis并不能完全滿足要求。因此，Redis分布式鎖應(yīng)運而生，Redis分布式鎖通常是基于setnx實現(xiàn)的。setnx函數(shù)在其鍵不存在時設(shè)置鍵的值，當(dāng)鍵已經(jīng)存在時，它將什么都不做?；谶@個原理，我們可以通過setnx和expire來實現(xiàn)一個分布式鎖。
然而，如果多個任務(wù)取得的分布式鎖都是同一個，就會存在死鎖問題。因此我們可以將分布式鎖細粒度化，具體為將不同任務(wù)所申請的分布式鎖進行區(qū)分，使得多個任務(wù)之間不會產(chǎn)生死鎖情況。
如何實現(xiàn)Redis細粒度鎖？
Redis分布式鎖的原始實現(xiàn)方式存在諸多問題，比如當(dāng)鎖釋放時，依然可能被其他任務(wù)占用，這種現(xiàn)象被稱為“鎖競爭”。因此諸多企業(yè)就研究出了一些優(yōu)化Redis分布式鎖的方案，其中之一就是Redis細粒度鎖的實現(xiàn)方式。
下面，我們以Python語言為例來實現(xiàn)Redis細粒度鎖。
“`python
class RedisMutex(object):
def __init__(self, prefix, key):
self.redis = redis.Redis(‘127.0.0.1′, port=6379, password=’123456’)
self.prefix = prefix
self.key = key
def lock(self):
while True:
value = str(uuid.uuid4())
keyName = self._get_keyname()
if self.redis.setnx(keyname, value):
self.redis.expire(keyname, 30)
return value
def unlock(self, value):
pipe = self.redis.pipeline()
keyname = self._get_keyname()
while True:
try:
pipe.watch(keyname)
if(pipe.get(keyname) == value):
pipe.multi()
pipe.delete(keyname)
pipe.execute()
return True
pipe.unwatch()
break
except Exception as e:
print(“Error:”,e)
continue
def _get_keyname(self):
keyname = “_RedisMutex_:%s_%s” % (self.prefix, self.key)
return keyname
在上述代碼中，我們首先通過redis連接Redis數(shù)據(jù)庫，然后定義RedisMutex類，該類中包含lock和unlock兩個方法。我們通過while循環(huán)來確保鎖被釋放并且成功被查看和更新。如果鎖被其他任務(wù)占用，則該任務(wù)需等待一段時間，直至鎖被釋放。解鎖過程中，我們通過watch方法來防止鎖競爭現(xiàn)象的產(chǎn)生。
如何應(yīng)用Redis細粒度鎖？
在實際應(yīng)用中，各個業(yè)務(wù)模塊對分布式鎖的需求都不盡相同。因此，我們需要將Redis分布式鎖細粒度化，即針對不同的業(yè)務(wù)需求，分別申請并使用不同的分布式鎖。
比如，賬戶系統(tǒng)的轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù)非常常見，但善意或惡意的刷單會導(dǎo)致賬戶系統(tǒng)出現(xiàn)大量的并發(fā)情況。此時我們可以使用Redis細粒度鎖，每個任務(wù)在執(zhí)行轉(zhuǎn)賬操作前，都需要獲取分布式鎖才能進行操作，從而保證賬戶的正確性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
除此之外，Redis分布式鎖和細粒度鎖同樣適用于其他場景。比如多個用戶并行提交申請表單等情況。
總結(jié)：
Redis細粒度鎖實踐可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能，避免了高并發(fā)操作帶來的數(shù)據(jù)混亂和爭搶。此外，Redis作為先進的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，無疑在提高系統(tǒng)響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)訪問速度上具有巨大的優(yōu)勢。因此，企業(yè)可以通過Redis分布式鎖細粒度化，在保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行的同時，縮短用戶的等待時間，提高用戶的使用體驗。
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分享名稱：重構(gòu)高性能Redis細粒度鎖實踐（redis細粒度鎖）
文章分享：http://www.fisionsoft.com.cn/article/ccciesh.html
