php 使用redis鎖限制並發訪問類

1.並發訪問限制問題

對於一些需要限制同一個使用者並發訪問的情境，如果使用者並發請求多次，而伺服器處理沒有加鎖限制，使用者則可以多次請求成功。

例如換領優惠券，如果使用者同一時間並發提交換領碼，在沒有加鎖限制的情況下，使用者則可以使用同一個換領碼同時兌換到多張優惠券。

虛擬碼如下：

if A(可以換領)    B(執行換領)    C(更新為已換領)D(結束)

如果使用者並發提交換領碼，都能通過可以換領(A)的判斷，因為必須有一個執行換領(B)後，才會更新為已換領(C)。因此如果使用者在有一個更新為已換領之前，有多少次請求，這些請求都可以執行成功。

2.並發訪問限制方法

使用檔案鎖可以實現並發訪問限制，但對於分布式架構的環境，使用檔案鎖不能保證多台伺服器的並發訪問限制。

Redis是一個開源的使用ANSI C語言編寫、支援網路、可基於記憶體亦可持久化的日誌型、Key-Value資料庫，並提供多種語言的API。
本文將使用其setnx方法實現分布式鎖功能。setnx即Set it Not eXists。
當索引值不存在時，插入成功（擷取鎖成功），如果索引值已經存在，則插入失敗（擷取鎖失敗）

RedisLock.class.php

<?php/** *  Redis鎖操作類 *  Date:   2016-06-30 *  Author: fdipzone *  Ver:    1.0 * *  Func: *  public  lock    擷取鎖 *  public  unlock  釋放鎖 *  private connect 串連 */class RedisLock { // class start    private $_config;    private $_redis;    /**     * 初始化     * @param Array $config redis串連設定     */    public function __construct($config=array()){        $this->_config = $config;        $this->_redis = $this->connect();    }    /**     * 擷取鎖     * @param  String  $key    鎖標識     * @param  Int     $expire 鎖到期時間     * @return Boolean     */    public function lock($key, $expire=5){        $is_lock = $this->_redis->setnx($key, time()+$expire);        // 不能擷取鎖        if(!$is_lock){            // 判斷鎖是否到期            $lock_time = $this->_redis->get($key);            // 鎖已到期，刪除鎖，重新擷取            if(time()>$lock_time){                $this->unlock($key);                $is_lock = $this->_redis->setnx($key, time()+$expire);            }        }        return $is_lock? true : false;    }    /**     * 釋放鎖     * @param  String  $key 鎖標識     * @return Boolean     */    public function unlock($key){        return $this->_redis->del($key);    }    /**     * 建立redis串連     * @return Link     */    private function connect(){        try{            $redis = new Redis();            $redis->connect($this->_config['host'],            $this->_config['port'],$this->_config['timeout'],            $this->_config['reserved'],$this->_config['retry_interval']);                        if(empty($this->_config['auth'])){                $redis->auth($this->_config['auth']);            }            $redis->select($this->_config['index']);        }catch(RedisException $e){                    throw new Exception($e->getMessage());                    return false;        }                return $redis;    }} // class end?>

demo.php

<?phprequire 'RedisLock.class.php';$config = array(    'host' => 'localhost',    'port' => 6379,    'index' => 0,    'auth' => '',    'timeout' => 1,    'reserved' => NULL,    'retry_interval' => 100,);// 建立redislock對象$oRedisLock = new RedisLock($config);// 定義鎖標識$key = 'mylock';// 擷取鎖$is_lock = $oRedisLock->lock($key, 10);if($is_lock){    echo 'get lock success<br>';    echo 'do sth..<br>';    sleep(5);        echo 'success<br>';        $oRedisLock->unlock($key);    // 擷取鎖失敗    }    else{        echo 'request too frequently<br>';}?>

測試方法：
開啟兩個不同的瀏覽器,同時在A,B中訪問demo.php
如果先訪問的會擷取到鎖
輸出
get lock success
do sth..
success

另一個擷取鎖失敗則會輸出request too frequently

保證同一時間只有一個訪問有效，有效限制並發訪問。


為了避免系統突然出錯導致死結，所以在擷取鎖的時候增加一個到期時間，如果已超過到期時間，即使是鎖定狀態都會釋放鎖，避免死結導致的問題。


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1.並發訪問限制問題

對於一些需要限制同一個使用者並發訪問的情境，如果使用者並發請求多次，而伺服器處理沒有加鎖限制，使用者則可以多次請求成功。

例如換領優惠券，如果使用者同一時間並發提交換領碼，在沒有加鎖限制的情況下，使用者則可以使用同一個換領碼同時兌換到多張優惠券。

虛擬碼如下：

if A(可以換領)    B(執行換領)    C(更新為已換領)D(結束)

如果使用者並發提交換領碼，都能通過可以換領(A)的判斷，因為必須有一個執行換領(B)後，才會更新為已換領(C)。因此如果使用者在有一個更新為已換領之前，有多少次請求，這些請求都可以執行成功。

2.並發訪問限制方法

使用檔案鎖可以實現並發訪問限制，但對於分布式架構的環境，使用檔案鎖不能保證多台伺服器的並發訪問限制。

Redis是一個開源的使用ANSI C語言編寫、支援網路、可基於記憶體亦可持久化的日誌型、Key-Value資料庫，並提供多種語言的API。
本文將使用其setnx方法實現分布式鎖功能。setnx即Set it Not eXists。
當索引值不存在時，插入成功（擷取鎖成功），如果索引值已經存在，則插入失敗（擷取鎖失敗）

RedisLock.class.php

<?php/** *  Redis鎖操作類 *  Date:   2016-06-30 *  Author: fdipzone *  Ver:    1.0 * *  Func: *  public  lock    擷取鎖 *  public  unlock  釋放鎖 *  private connect 串連 */class RedisLock { // class start    private $_config;    private $_redis;    /**     * 初始化     * @param Array $config redis串連設定     */    public function __construct($config=array()){        $this->_config = $config;        $this->_redis = $this->connect();    }    /**     * 擷取鎖     * @param  String  $key    鎖標識     * @param  Int     $expire 鎖到期時間     * @return Boolean     */    public function lock($key, $expire=5){        $is_lock = $this->_redis->setnx($key, time()+$expire);        // 不能擷取鎖        if(!$is_lock){            // 判斷鎖是否到期            $lock_time = $this->_redis->get($key);            // 鎖已到期，刪除鎖，重新擷取            if(time()>$lock_time){                $this->unlock($key);                $is_lock = $this->_redis->setnx($key, time()+$expire);            }        }        return $is_lock? true : false;    }    /**     * 釋放鎖     * @param  String  $key 鎖標識     * @return Boolean     */    public function unlock($key){        return $this->_redis->del($key);    }    /**     * 建立redis串連     * @return Link     */    private function connect(){        try{            $redis = new Redis();            $redis->connect($this->_config['host'],            $this->_config['port'],            $this->_config['timeout'],            $this->_config['reserved'],            $this->_config['retry_interval']);                        if(empty($this->_config['auth'])){                $redis->auth($this->_config['auth']);            }            $redis->select($this->_config['index']);        }catch(RedisException $e){            throw new Exception($e->getMessage());                    return false;        }        return $redis;    }} // class end?>

demo.php

<?phprequire 'RedisLock.class.php';$config = array(    'host' => 'localhost',    'port' => 6379,    'index' => 0,    'auth' => '',    'timeout' => 1,    'reserved' => NULL,    'retry_interval' => 100,);// 建立redislock對象$oRedisLock = new RedisLock($config);// 定義鎖標識$key = 'mylock';// 擷取鎖$is_lock = $oRedisLock->lock($key, 10);if($is_lock){    echo 'get lock success<br>';    echo 'do sth..<br>';    sleep(5);        echo 'success<br>';        $oRedisLock->unlock($key);    // 擷取鎖失敗    }    else{        echo 'request too frequently<br>';}?>

測試方法：
開啟兩個不同的瀏覽器,同時在A,B中訪問demo.php
如果先訪問的會擷取到鎖
輸出
get lock success
do sth..
success

另一個擷取鎖失敗則會輸出request too frequently

保證同一時間只有一個訪問有效，有效限制並發訪問。


為了避免系統突然出錯導致死結，所以在擷取鎖的時候增加一個到期時間，如果已超過到期時間，即使是鎖定狀態都會釋放鎖，避免死結導致的問題。

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