Redis实现分布式锁
运用场景（例如解决库存超卖问题）
库存超卖现象是怎么产生的？
先来看看如果不用分布式锁，所谓的电商库存超卖是啥意思？大家看看下面的图：
这个图，其实很清晰了，假设订单系统部署两台机器上，不同的用户都要同时买10台iphone，分别发了一个请求给订单系统。
接着每个订单系统实例都去数据库里查了一下，当前iphone库存是12台。
俩大兄弟一看，乐了，12台库存大于了要买的10台数量啊！
于是乎，每个订单系统实例都发送SQL到数据库里下单，然后扣减了10个库存，其中一个将库存从12台扣减为2台，另外一个将库存从2台扣减为-8台。
现在完了，库存出现了负数！泪奔啊，没有20台iphone发给两个用户啊！这可如何是好。
用分布式锁如何解决库存超卖问题？
一个锁key，同一时间只能有一个客户端拿到锁，其他客户端会陷入无限的等待来尝试获取那个锁，只有获取到锁的客户端才能执行下面的业务逻辑。
大家可以顺着上面的那个步骤序号看一遍，马上就明白了。
从上图可以看到，只有一个订单系统实例可以成功加分布式锁，然后只有他一个实例可以查库存、判断库存是否充足、下单扣减库存，接着释放锁。
释放锁之后，另外一个订单系统实例才能加锁，接着查库存，一下发现库存只有2台了，库存不足，无法购买，下单失败。不会将库存扣减为-8的。
有没有其他方案可以解决库存超卖问题？
当然有啊！比如悲观锁，分布式锁，乐观锁，队列串行化，异步队列分散，Redis原子操作，等等，很多方案，我们对库存超卖有自己的一整套优化机制。
但是前面说过了，这篇文章就聊一个分布式锁的并发优化，不是聊库存超卖的解决方案，所以库存超卖只是一个业务场景而已。
以后有机会笔者会写一篇文章，讲讲电商库存超卖问题的解决方案，这篇文章先focus在一个分布式锁并发优化上，希望大家明白这个用意和背景，避免有的兄弟没看清楚又吐槽。
而且建议大家即使对文章里的内容有异议，公众号后台给我留言跟我讨论一下，技术，就是要多交流，打开思路，碰撞思维。
分布式锁应该具备哪些条件：
1、在分布式系统环境下，一个方法在同一时间只能被一个机器的一个线程执行；
2、高可用的获取锁与释放锁；
3、高性能的获取锁与释放锁；
4、具备可重入特性；
5、具备锁失效机制，防止死锁；
6、具备非阻塞锁特性，即没有获取到锁将直接返回获取锁失败。
PHP实现Redis分布式锁
class RedisMutexLock
{
/**
* 缓存 Redis 连接。
*
* @return void
*/
public static function getRedis()
{
// 这行代码请根据自己项目替换为自己的获取 Redis 连接。
return YCache::getRedisClient();
}
/**
* 获得锁,如果锁被占用,阻塞,直到获得锁或者超时。
* -- 1、如果 $timeout 参数为 0,则立即返回锁。
* -- 2、建议 timeout 设置为 0,避免 redis 因为阻塞导致性能下降。请根据实际需求进行设置。
*
* @param string $key 缓存KEY。
* @param int $timeout 取锁超时时间。单位(秒)。等于0,如果当前锁被占用,则立即返回失败。如果大于0,则反复尝试获取锁直到达到该超时时间。
* @param int $lockSecond 锁定时间。单位(秒)。
* @param int $sleep 取锁间隔时间。单位(微秒)。当锁为占用状态时。每隔多久尝试去取锁。默认 0.1 秒一次取锁。
* @return bool 成功:true、失败:false
*/
public static function lock($key, $timeout = 0, $lockSecond = 20, $sleep = 100000)
{
if (strlen($key) === 0) {
// 请更换为自己项目抛异常的方法。
YCore::exception(500, '缓存KEY没有设置');
}
if (!is_int($timeout) || $timeout < 0) {
YCore::exception(500, "timeout 参数设置有误");
}
$start = self::getMicroTime();
$redis = self::getRedis();
do {
// [1] 锁的 KEY 不存在时设置其值并把过期时间设置为指定的时间。锁的值并不重要。重要的是利用 Redis 的特性。
$acquired = $redis->set("Lock:{
$key}", 1, ['NX', 'EX' => $lockSecond]);
if ($acquired) {
break;
}
if ($timeout === 0) {
break;
}
usleep($sleep);
} while ((self::getMicroTime()) < ($start + ($timeout * 1000000)));
return $acquired ? true : false;
}
/**
* 释放锁
*
* @param mixed $key 被加锁的KEY。
* @return void
*/
public static function release($key)
{
if (strlen($key) === 0) {
// 请更换为自己项目抛异常的方法。
YCore::exception(500, '缓存KEY没有设置');
}
$redis = self::getRedis();
$redis->del("Lock:{
$key}");
}
/**
* 获取当前微秒。
*
* @return bigint
*/
protected static function getMicroTime()
{
return bcmul(microtime(true), 1000000);
}
}
内容参考网上文章整理，仅限个人学习使用：
- https://zhuanlan.zhihu.com/p/95217001
- https://www.cnblogs.com/liuqingzheng/p/11080501.html
- https://blog.csdn.net/C18298182575/article/details/92786579