0X00 测试环境
CentOS 6.6 + Redis 3.2.10 + PHP 7.0.7（+ phpredis 4.1.0）
[root@localhost ~]# cat /etc/issue CentOS release 6.6 (Final) Kernel \r on an \m [root@localhost ~]# redis-server -v Redis server v=3.2.10 sha=00000000:0 malloc=jemalloc-3.6.0 bits=32 build=8903a4502b3c9f88
[root@localhost ~]# php -v PHP 7.0.7 (cli) (built: Feb 11 2017 16:47:30) ( NTS ) Copyright (c) 1997-2016 The PHP Group Zend Engine v3.0.0, Copyright (c) 1998-2016 Zend Technologies with Xdebug v2.5.5, Copyright (c) 2002-2017, by Derick Rethans
0X01 什么是分布式锁
redis 官网上对分布式锁的描述（https://redis.io/topics/distlock）是：
Distributed locks are a very useful primitive in many environments where different processes must operate with shared resources in a mutually exclusive way.
的方式操作共享资源。
0x02 为什么要使用分布式锁
单线程
举一个并发情况下没有使用锁的例子：
例1. without_lock.php
<?php $redis = new Redis(); $redis->connect(‘localhost‘, 6379); echo date(‘Y-m-d H:i:s‘, time()).‘ start‘.PHP_EOL; for($i = 0; $i < 100000; $i++) { $count = (int)$redis->get(‘key‘); $count += 1; $redis->set(‘key‘, $count); usleep(0.01); } echo date(‘Y-m-d H:i:s‘, time()).‘ end‘.PHP_EOL;
在两个客户端中同时执行该程序，如果不考虑并发情况下数据的一致性，那么两个客户端执行完之后，键 key 的值应该是 200000，但是实际的结果小于 200000。
客户端1：
客户端2：
结果：
原因是：
get、值+1、set 这三个操作不是原子操作，在两个客户端同时执行脚本的时候，哪一个客户端先到就先执行哪个客户端的命令。例如：
a.当前 key 的值是 10；
b.客户端1 取出 key 的值是 10，此时客户端2 的命令也到了，取出 key 的值是 10；
d.客户端2 把值加 1，存入 key，此时 key 的值还是 11
所以在并发情况下最终 key 的值会小于希望的值。
0x03 Redis 的事务能不能解决并发下数据一致性问题
redis 中有一系列事务（https://redis.io/topics/transactions）相关的命令，包括 watch、multi、exec 等。能不能使用这些命令保证并发情况下的数据一致性呢。
根据 redis 官网的介绍，redis 可以使用 check-and-set乐观锁（Optimistic），以下是官网给出的示例：
WATCH mykey val = GET mykey val = val + 1 MULTI SET mykey $val EXEC
使用 watch 命令监视键 mykey，如果在 exec 命令执行之前，其他的客户端修改了 mykey 的值时，整个事务就会 终止，并且 exec 命令会返回 null 通知事务失败 ―― 根据官网的说明，在接到事务失败的情况下，只需要重复执行上述操作，并且希望不会有新的竞态情况发生，这种形式的锁被称为乐观锁。如果把事务应用在例1 中，结果很可能会出现大量的事务失败，而并不能达到希望的结果，即最终 key 的值是 200000。
例2. whith_watch.php
<?php $redis = new Redis(); $redis->connect(‘localhost‘, 6379); echo date(‘Y-m-d H:i:s‘, time()).‘ start‘.PHP_EOL; $falseCount = 0; for($i = 0; $i < 100000; $i++) { $redis->watch(‘key1‘); $count = (int)$redis->get(‘key1‘); $count += 1; $ret = $redis->multi() ->set(‘key1‘, $count) ->exec(); if(false === $ret) { $falseCount += 1; } } echo "falseCount:{$falseCount}".PHP_EOL; echo date(‘Y-m-d H:i:s‘, time()).‘ end‘.PHP_EOL;
客户端1：
事务失败了 33043 次
客户端2：
事务失败了 63228 次
结果：
结果也是远远小于 200000
说明：
以上为什么不能写成
for($i=0; $i < 100000; $i++) { $redis->watch(‘key1‘); $redis->multi(); $count = (int)$redis->get(‘key1‘); $count += 1; $redis->set(‘key1‘, $count); $redis->exec(); }
https://github.com/phpredis/phpredis/#multi：
multi()exec()
即在 multi-mode 下，所有的后续方法都返回同一个对象（Redis Object），直到调用 exec命令。也就是说在 multi-mode 下，任何的命令都不会真正执行，而是会返回 Redis Object，直到调用 exec 命令，才真正执行事务中的每一条命令，因此
$count = (int)$redis->get(‘key1‘);
上述代码中的 get 命令，并没有真正执行，该语句实际只会返回一个 Redis 对象。
0x04 分布式锁的实现流程
基本思路是：
a.一个进程（客户端）去获取锁，如果可以获取到，则写入锁并且设置锁的有效期，当数据处理完之后，释放该锁；
b.当获取锁失败时，判断锁是否存在有效期，如果不存在，则设置锁的有效期，超出有效期后锁会自动释放
c.当数据处理完后，释放锁时，需要判断锁是否是其他进程（客户端）的锁，如果不是则释放，如果是则跳过
分布式锁需要注意的问题包括：
a. 防止持有锁的进程（客户端）意外崩溃，导致锁得不到释放，形成死锁，其他进程（客户端）一直得不到该锁；
b.防止持有锁的进程（客户端）因为操作时间过长（超过了锁的有效期）导致锁自动释放，最后到了该释放锁的时候却错误的释放了其他进程（客户端）的锁；
c.防止一个进程（客户端）的锁过期后，其他多个进程（客户端）同时尝试获取锁，并且都获取成功了
流程图：
0x05 Redis 实现分布式锁
要在高并发下消除竞争、保证数据一致性，可以采用 Redis 的分布式锁来实现。
有两种实现方式：
第一种是低于 2.6.12 版本的redis，需要使用 setnx、expire、ttl 等命令组合使用；
第二种是 2.6.12 版本起，redis 给 set 命令（https://redis.io/commands/set） 提供了更丰富的参数，来代替以上的几个命令
SET key value [EX seconds] [NX] 其中可选参数 EX seconds 表示键的过期时间为 seconds 秒，NX 表示只有键不存在时才对键进行设置，这个命令可以替代 setNx 命令加上 expire 命令，而且它是原子性的。
1.Redis Version < 2.6.12
例3.lock.php
<?php /** * redis 分布式锁 **/ class Lock { private $redis = ‘‘; public function __construct($host, $port = 6379) { $this->redis = new Redis(); $this->redis->connect($host, $port); } // 加锁 public function getLock($lockName, $timeout = 2) { $identifier = uniqid(); $timeout = ceil($timeout); $end = time() + $timeout; while(time() < $end) { if($this->redis->setnx($lockName, $identifier)) { $this->redis->expire($lockName, $timeout); return $identifier; } elseif($this->redis->ttl($lockName) == -1) { $this->redis->expire($lockName, $timeout); } usleep(0.001); } return false; } // 释放锁 public function releaseLock($lockName, $identifier) { if($this->redis->get($lockName) == $identifier) { $this->redis->multi(); $this->redis->del($lockName); $this->redis->exec(); return true; } return false; } // test public function test($lockName) { echo date(‘Y-m-d H:i:s‘, time()).‘ start‘.PHP_EOL; for($i = 0; $i < 100000; $i++) { $identifier = $this->getLock($lockName); if($identifier) { $count = $this->redis->get(‘count‘); $count = intval($count) + 1; $this->redis->set(‘count‘, $count); $this->releaseLock($lockName, $identifier); } } echo date(‘Y-m-d H:i:s‘, time()).‘ end‘.PHP_EOL; } } $obj = new Lock(‘localhost‘); $obj->test(‘lock_name‘);
说明：代码参考 《Redis构建分布式锁》
客户端1：
客户端2：
结果：
2.Redis Version >= 2.6.12
例4.with_set.php
if($this->redis->setnx($lockName, $identifier)) { $this->redis->expire($lockName, $timeout); return $identifier; } elseif($this->redis->ttl($lockName) == -1) { $this->redis->expire($lockName, $timeout); }
替换为：
if($this->redis->set($lockName, $identifier, [‘nx‘, ‘ex‘=>intval($timeout)])) { return $identifier; }
即可。
0x06 参考
原文：https://www.cnblogs.com/dee0912/p/9338976.html