[golang] 使用mysql及redis实现简单的分布式锁

Render 发布于2019-07-24 16:36 / 2982人阅读

摘要：源码来自分布式锁命令从版本开始，命令的行为可以通过一系列参数来修改，详见命令参考可选参数将键的过期时间设置为秒。自旋锁上面实现的和分布式锁都是非阻塞的，如果要实现阻塞功能，还需升级成自旋锁。

源码来自https://github.com/study-only/go-locks

Redis分布式锁 Redis SET 命令

从Redis 2.6.12版本开始，SET命令的行为可以通过一系列参数来修改，详见Redis命令参考：

SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

可选参数

EX seconds：将键的过期时间设置为seconds秒。执行SET key value EX seconds的效果等同于执行SETEX key seconds value。

PX milliseconds：将键的过期时间设置为milliseconds毫秒。执行SET key value PX milliseconds的效果等同于执行 PSETEX key milliseconds value。

NX ：只在键不存在时，才对键进行设置操作。执行SET key value NX的效果等同于执行SETNX key value。

XX ：只在键已经存在时，才对键进行设置操作。

返回值

在Redis 2.6.12版本以前，SET命令总是返回 OK 。
从Redis 2.6.12版本开始，SET命令只在设置操作成功完成时才返回OK；如果命令使用了NX或者XX选项，但是因为条件没达到而造成设置操作未执行，那么命令将返回空批量回复（NULL Bulk Reply）

Redis分布式锁实现原理

从Redis命令看出，SET命令为原子操作，我们可以用SET key value EX seconds NX来实现分布式锁，下面为go语言实现：

import (
    "errors"
    "time"
    "github.com/go-redis/redis"
)

var redisClient *redis.Client

type redisLock struct {
    name    string
    expiry  time.Duration
}

func (l *redisLock) TryLock() error {
    if ok, _ := redisClient.SetNX(l.name, 1, l.expiry).Result(); !ok {
        return errors.New("redis lock: already locked")
    }

    return nil
}

func (l *redisLock) Unlock() error {
    return redisClient.Del(l.name).Err()
}

MySQL分布式锁

唯一索引是一种索引，它不允许具有索引值相同的行，从而禁止重复的索引或键值。该特性类似于Redis的使用了NX参数的SET命令，我们也可以将它用来实现锁。但可能会有MySQL性能压力，需要谨慎使用。

import (
    "database/sql"
    "fmt"
    _ "github.com/go-sql-driver/mysql"
    "time"
)

const (
    createTableSql = `
CREATE TABLE IF NOT EXISTS %s (
  id         int          NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  name       varchar(255) NOT NULL,
  expire_at  timestamp    NOT NULL,
  created_at timestamp    NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (id),
  UNIQUE KEY uk_name (name) USING HASH,
  KEY idx_expire_at (expire_at) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
`
    insertRowSql = `
INSERT INTO %s (name, expire_at, created_at) VALUES (?, ?, ?)
`
    deleteRowSql = `
DELETE FROM %s WHERE name=? LIMIT 1
`
)

var lockDb *sql.DB
var lockTableName string

type mysqlLock struct {
    name   string
    expiry time.Duration
}

func (l *mysqlLock) TryLock() error {
    createdAt := time.Now()
    expireAt := createdAt.Add(l.expiry)
    return insertRow(l.name, expireAt, createdAt)
}

func (l *mysqlLock) Unlock() error {
    return deleteRow(l.name)
}

func createTable() error {
    query := fmt.Sprintf(createTableSql, lockTableName)
    _, err := lockDb.Exec(query)
    return err
}

func insertRow(name string, expireAt, createdAt time.Time) error {
    query := fmt.Sprintf(insertRowSql, lockTableName)
    _, err := lockDb.Exec(query, name, expireAt, createdAt)
    return err
}

func deleteRow(name string) error {
    query := fmt.Sprintf(deleteRowSql, lockTableName)
    _, err := lockDb.Exec(query, name)
    return err
}

自旋锁

上面实现的MySQL和Redis分布式锁都是非阻塞的，如果要实现阻塞功能，还需升级成自旋锁。下面给出了自旋锁的实现：

import (
    "errors"
    "fmt"
    "time"
)

type TryLocker interface {
    TryLock() error
    Unlock() error
}

func NewSpinLock(lock TryLocker, spinTries int, spinInterval time.Duration) *spinLock {
    return &spinLock{
        lock:         lock,
        spinTries:    spinTries,
        spinInterval: spinInterval,
    }
}

type spinLock struct {
    lock         TryLocker
    spinTries    int
    spinInterval time.Duration
}

func (l *spinLock) Lock() error {
    for i := 0; i < l.spinTries; i++ {
        if err := l.lock.TryLock(); err == nil {
            return nil
        }

        time.Sleep(l.spinInterval)
    }

    return errorf("spin lock: failed after %f seconds", float64(l.spinTries)*l.spinInterval.Seconds())
}

func (l *spinLock) Unlock() error {
    return l.lock.Unlock()
}

func errorf(format string, args ...interface{}) error {
    return errors.New(fmt.Sprintf(format, args...))
}

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niuxiaowei111 2019-07-24 16:26 评论0 收藏0
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LinkedME2016 2019-07-01 12:51 评论0 收藏0
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luckyw 2019-07-25 14:47 评论0 收藏0