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PHP實(shí)現(xiàn)Redis單據(jù)鎖以及防止并發(fā)重復(fù)寫入

 更新時間：2018年04月10日 08:48:06   作者：leeon  
本篇文章給大家分享了PHP實(shí)現(xiàn)Redis單據(jù)鎖以及如何防止并發(fā)重復(fù)寫入的方法，對此有需要的朋友參考學(xué)習(xí)下。

一、寫在前面：

在整個供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，會有很多種單據(jù)（采購單、入庫單、到貨單、運(yùn)單等等），在涉及寫單據(jù)數(shù)據(jù)的接口時（增刪改操作），即使前端做了相關(guān)限制，還是有可能因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)或異常操作產(chǎn)生并發(fā)重復(fù)調(diào)用的情況，導(dǎo)致對相同單據(jù)做相同的處理；

為了防止這種情況對系統(tǒng)造成異常影響，我們通過Redis實(shí)現(xiàn)了一個簡單的單據(jù)鎖，每個請求需先獲取鎖才能執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯，執(zhí)行結(jié)束后才會釋放鎖；保證了同一單據(jù)的并發(fā)重復(fù)操作請求只有一個請求可以獲取到鎖（依賴Redis的單線程），是一種悲觀鎖的設(shè)計(jì)；

注：Redis鎖在我們的系統(tǒng)中一般只用于解決并發(fā)重復(fù)請求的情況，對于非并發(fā)的的重復(fù)請求一般會去數(shù)據(jù)庫或日志校驗(yàn)數(shù)據(jù)的狀態(tài)，兩種機(jī)制結(jié)合起來才能保證整個鏈路的可靠。

二、加鎖機(jī)制：

主要依賴Redis setnx指令實(shí)現(xiàn)：

但使用setnx有一個問題，即setnx指令不支持設(shè)置過期時間，需要使用expire指令另行為key設(shè)置超時時間，這樣整個加鎖操作就不是一個原子性操作，有可能存在setnx加鎖成功，但因程序異常退出導(dǎo)致未成功設(shè)置超時時間，在不及時解鎖的情況下，有可能會導(dǎo)致死鎖（即使業(yè)務(wù)場景中不會出現(xiàn)死鎖，無用的key一直常駐內(nèi)存也不是很好的設(shè)計(jì)）；

這種情況可以使用Redis事務(wù)解決，把setnx與expire兩條指令作為一個原子性操作執(zhí)行，但這樣做相對而言會比較麻煩，好在Redis 2.6.12之后版本，Redis set指令支持了nx、ex模式，并支持原子化地設(shè)置過期時間：

三、加鎖實(shí)現(xiàn)（完整測試代碼會貼在最后）：

 /**
  * 加單據(jù)鎖
  * @param int $intOrderId 單據(jù)ID
  * @param int $intExpireTime 鎖過期時間（秒）
  * @return bool|int 加鎖成功返回唯一鎖ID，加鎖失敗返回false
  */
 public static function addLock($intOrderId, $intExpireTime = self::REDIS_LOCK_DEFAULT_EXPIRE_TIME)
 {
  //參數(shù)校驗(yàn)
  if (empty($intOrderId) || $intExpireTime <= 0) {
   return false;
  }

  //獲取Redis連接
  $objRedisConn = self::getRedisConn();

  //生成唯一鎖ID，解鎖需持有此ID
  $intUniqueLockId = self::generateUniqueLockId();

  //根據(jù)模板，結(jié)合單據(jù)ID，生成唯一Redis key（一般來說，單據(jù)ID在業(yè)務(wù)中系統(tǒng)中唯一的）
  $strKey = sprintf(self::REDIS_LOCK_KEY_TEMPLATE, $intOrderId);

  //加鎖（通過Redis setnx指令實(shí)現(xiàn)，從Redis 2.6.12開始，通過set指令可選參數(shù)也可以實(shí)現(xiàn)setnx，同時可原子化地設(shè)置超時時間）
  $bolRes = $objRedisConn->set($strKey, $intUniqueLockId, ['nx', 'ex'=>$intExpireTime]);

  //加鎖成功返回鎖ID，加鎖失敗返回false
  return $bolRes ? $intUniqueLockId : $bolRes;
 }

四、解鎖機(jī)制：

解鎖即比對加鎖時的唯一lock id，如果比對成功，則刪除key；需要注意的是，解鎖整個過程中同樣需要保證原子性，這里依賴redis的watch與事務(wù)實(shí)現(xiàn)；

WATCH命令可以監(jiān)控一個或多個鍵，一旦其中有一個鍵被修改（或刪除），之后的事務(wù)就不會執(zhí)行。監(jiān)控一直持續(xù)到EXEC命令（事務(wù)中的命令是在EXEC之后才執(zhí)行的，所以在MULTI命令后可以修改WATCH監(jiān)控的鍵值）

五、解鎖實(shí)現(xiàn)（完整測試代碼會貼在最后）：

/**
  * 解單據(jù)鎖
  * @param int $intOrderId 單據(jù)ID
  * @param int $intLockId 鎖唯一ID
  * @return bool
  */
 public static function releaseLock($intOrderId, $intLockId)
 {
  //參數(shù)校驗(yàn)
  if (empty($intOrderId) || empty($intLockId)) {
   return false;
  }

  //獲取Redis連接
  $objRedisConn = self::getRedisConn();

  //生成Redis key
  $strKey = sprintf(self::REDIS_LOCK_KEY_TEMPLATE, $intOrderId);

  //監(jiān)聽Redis key防止在【比對lock id】與【解鎖事務(wù)執(zhí)行過程中】被修改或刪除，提交事務(wù)后會自動取消監(jiān)控，其他情況需手動解除監(jiān)控
  $objRedisConn->watch($strKey);
  if ($intLockId == $objRedisConn->get($strKey)) {
   $objRedisConn->multi()->del($strKey)->exec();
   return true;
  }
  $objRedisConn->unwatch();
  return false;
 }

六、附整體測試代碼（此代碼僅為簡易版本）

<?php

/**
 * Class Lock_Service 單據(jù)鎖服務(wù)
 */
class Lock_Service
{
 /**
  * 單據(jù)鎖redis key模板
  */
 const REDIS_LOCK_KEY_TEMPLATE = 'order_lock_%s';

 /**
  * 單據(jù)鎖默認(rèn)超時時間（秒）
  */
 const REDIS_LOCK_DEFAULT_EXPIRE_TIME = 86400;

 /**
  * 加單據(jù)鎖
  * @param int $intOrderId 單據(jù)ID
  * @param int $intExpireTime 鎖過期時間（秒）
  * @return bool|int 加鎖成功返回唯一鎖ID，加鎖失敗返回false
  */
 public static function addLock($intOrderId, $intExpireTime = self::REDIS_LOCK_DEFAULT_EXPIRE_TIME)
 {
  //參數(shù)校驗(yàn)
  if (empty($intOrderId) || $intExpireTime <= 0) {
   return false;
  }

  //獲取Redis連接
  $objRedisConn = self::getRedisConn();

  //生成唯一鎖ID，解鎖需持有此ID
  $intUniqueLockId = self::generateUniqueLockId();

  //根據(jù)模板，結(jié)合單據(jù)ID，生成唯一Redis key（一般來說，單據(jù)ID在業(yè)務(wù)中系統(tǒng)中唯一的）
  $strKey = sprintf(self::REDIS_LOCK_KEY_TEMPLATE, $intOrderId);

  //加鎖（通過Redis setnx指令實(shí)現(xiàn)，從Redis 2.6.12開始，通過set指令可選參數(shù)也可以實(shí)現(xiàn)setnx，同時可原子化地設(shè)置超時時間）
  $bolRes = $objRedisConn->set($strKey, $intUniqueLockId, ['nx', 'ex'=>$intExpireTime]);

  //加鎖成功返回鎖ID，加鎖失敗返回false
  return $bolRes ? $intUniqueLockId : $bolRes;
 }

 /**
  * 解單據(jù)鎖
  * @param int $intOrderId 單據(jù)ID
  * @param int $intLockId 鎖唯一ID
  * @return bool
  */
 public static function releaseLock($intOrderId, $intLockId)
 {
  //參數(shù)校驗(yàn)
  if (empty($intOrderId) || empty($intLockId)) {
   return false;
  }

  //獲取Redis連接
  $objRedisConn = self::getRedisConn();

  //生成Redis key
  $strKey = sprintf(self::REDIS_LOCK_KEY_TEMPLATE, $intOrderId);

  //監(jiān)聽Redis key防止在【比對lock id】與【解鎖事務(wù)執(zhí)行過程中】被修改或刪除，提交事務(wù)后會自動取消監(jiān)控，其他情況需手動解除監(jiān)控
  $objRedisConn->watch($strKey);
  if ($intLockId == $objRedisConn->get($strKey)) {
   $objRedisConn->multi()->del($strKey)->exec();
   return true;
  }
  $objRedisConn->unwatch();
  return false;
 }

 /**
  * Redis配置：IP
  */
 const REDIS_CONFIG_HOST = '127.0.0.1';

 /**
  * Redis配置：端口
  */
 const REDIS_CONFIG_PORT = 6379;

 /**
  * 獲取Redis連接（簡易版本，可用單例實(shí)現(xiàn)）
  * @param string $strIp IP
  * @param int $intPort 端口
  * @return object Redis連接
  */
 public static function getRedisConn($strIp = self::REDIS_CONFIG_HOST, $intPort = self::REDIS_CONFIG_PORT)
 {
  $objRedis = new Redis();
  $objRedis->connect($strIp, $intPort);
  return $objRedis;
 }

 /**
  * 用于生成唯一的鎖ID的redis key
  */
 const REDIS_LOCK_UNIQUE_ID_KEY = 'lock_unique_id';

 /**
  * 生成鎖唯一ID（通過Redis incr指令實(shí)現(xiàn)簡易版本，可結(jié)合日期、時間戳、取余、字符串填充、隨機(jī)數(shù)等函數(shù)，生成指定位數(shù)唯一ID）
  * @return mixed
  */
 public static function generateUniqueLockId()
 {
  return self::getRedisConn()->incr(self::REDIS_LOCK_UNIQUE_ID_KEY);
 }
}

//test
$res1 = Lock_Service::addLock('666666');
var_dump($res1);//返回lock id，加鎖成功
$res2 = Lock_Service::addLock('666666');
var_dump($res2);//false，加鎖失敗
$res3 = Lock_Service::releaseLock('666666', $res1);
var_dump($res3);//true，解鎖成功
$res4 = Lock_Service::releaseLock('666666', $res1);
var_dump($res4);//false，解鎖失敗

以上就是本次給大家整理的全部內(nèi)容，感謝大家對腳本之家的支持。

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