【Redis笔记】分布式锁及4种常见实现方法

在分布式系统中，实现锁的一种常见方式是使用Redis。以下是使用Redis实现分布式锁的四种常见方法：

1. 使用SETNX命令

SETNX是SET IF NOT EXISTS的缩写，只有当键key不存在时，才对键key进行设置值操作。这个命令是原子性的，可以被认为是实现分布式锁的一种简单方式。

# 使用python的redis客户端
import redis
 
def acquire_lock(conn, lock_name):
    identifier = str(uuid.uuid4())
    end = time.time() + 10  # 10秒后超时
    lock_name = 'lock:' + lock_name
 
    while time.time() < end:
        if conn.setnx(lock_name, identifier):
            return identifier
        time.sleep(0.001)
 
    return False
 
def release_lock(conn, lock_name, identifier):
    lock_name = 'lock:' + lock_name
 
    pipe = conn.pipeline(True)
    while True:
        try:
            pipe.watch(lock_name)
            if pipe.get(lock_name) == identifier:
                pipe.multi()
                pipe.delete(lock_name)
                pipe.execute()
                return True
            pipe.unwatch()
            break
        except redis.exceptions.WatchError:
            pass
    return False

2. 使用SET命令的EX和NX选项

Redis的SET命令可以通过EX选项设置键的过期时间，通过NX选项实现只在键不存在时设置键。

import redis
import uuid
 
client = redis.StrictRedis()
 
def acquire_lock(lock_name, acquire_timeout=10):
    identifier = str(uuid.uuid4())
    end = time.time() + acquire_timeout
 
    while time.time() < end:
        if client.set(lock_name, identifier, ex=10, nx=True):
            return identifier
        time.sleep(0.001)
 
    return False
 
def release_lock(lock_name, identifier):
    pipe = client.pipeline()
    while True:
        try:
            pipe.watch(lock_name)
            if pipe.get(lock_name) == identifier:
                pipe.multi()
                pipe.delete(lock_name)
                pipe.execute()
                return True
            pipe.unwatch()
            break
        except redis.exceptions.WatchError:
            pass
    return False

3. 使用Lua脚本

为了避免由于网络分区或其他原因导致的竞争锁问题，可以使用Lua脚本来确保Redis操作的原子性。

import redis
import uuid
 
client = redis.StrictRedis()
 
def acquire_lock(lock_name, acquire_timeout=10):
    identifier = str(uuid.uuid4())
    end = time.time() + acquire_timeout
 
    while time.time() < end:
        if client.set(lock_name, identifier, ex=10, nx=True):
            return identifier
        time.sleep(0.001)
 
    return False
 
def release_lock(lock_name, identifier):
    script = """
    if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then
        return redis.