PHP+redis实现的悲观锁机制示例

本文将深入PHP结合Redis实现的悲观锁机制。让我们理解一下乐观锁和悲观锁这两个概念。简单来说，乐观锁假设并发冲突很少发生，因此在数据处理过程中不会立即锁定数据；而悲观锁则持相反态度，它假定会发生并发冲突，因此在整个数据处理过程中将数据锁定。在实际应用中，应根据具体情况选择使用哪种锁。接下来，让我们进一步了解PHP和Redis如何结合实现悲观锁。

一、背景知识介绍

让我们了解一下本文的开发背景。在一个任务分发系统中，任务池中存在大量任务（文章），需要用户进行编辑。为了满足系统的基本需求，如推送感兴趣的任务给用户、确保任务分配的原子性等，我们决定采用悲观锁机制。这里的悲观锁机制将确保一个任务在同一时间段内只能被一个用户所持有，同时避免出现任务被长时间占用无法释放的情况。

二、悲观锁的实现思路

由于系统并发量较大，并且有频繁的写操作，我们选择使用Redis作为悲观锁的存储介质。主要实现思路如下：

1. 从任务池中筛选出可分配的任务；

2. 按照一定的顺序选择一个任务作为候选推送任务；

3. 尝试对候选推送任务进行加锁；

4. 如果加锁成功，则将任务推送给用户，并修改任务状态和用户状态；

5. 如果加锁失败（意味着任务已被其他用户领取），则重复步骤2-5，直到成功推送任务。

三、悲观锁的具体实现

在实现悲观锁时，我们选择了Redis的SETNX命令作为加锁的方法。SETNX是“SET if Not Exists”的缩写，也就是说，只有当指定的键不存在时，才会执行SET操作。这种命令非常适合用于实现互斥操作，即确保某个任务在同一时间只能被一个用户领取。具体实现过程如下：

1. 从Redis中获取候选任务的锁；

2. 如果获取成功，则表示该任务尚未被领取，可以进行编辑；此时将任务状态修改为“正在编辑”；同时记录当前用户的ID和领取时间等信息；

3. 如果获取失败，则表示该任务已被其他用户领取，需要等待一段时间后再次尝试获取锁；在等待期间，可以执行其他操作或继续尝试获取其他任务的锁；

4. 当用户完成编辑并提交任务时，需要释放该任务的锁；此时将任务状态修改为“待审核”或其他相应状态；同时清除该任务的锁信息。

Redis锁机制：从简单到精细的优化

在分布式系统中，锁机制扮演着至关重要的角色。对于PHP开发者来说，使用Redis作为分布式锁是一个常见的选择。以下是一个简化版的Redis锁实现代码。

我们来看一个基础的lock函数实现：

```php

function lock($strMutex, $intTimeout) {

$objRedis = new Redis();

// 使用setnx原子操作尝试加锁

$intRet = $objRedis->setnx($strMutex, 1);

if ($intRet) {

// 设置锁的过期时间，防止死任务的出现

$objRedis->expire($strMutex, $intTimeout);

return true;

}

return false;

}

```

此代码通过setnx操作尝试在Redis中设置一个键值对来加锁。如果成功，则设置锁的过期时间以防止死任务的发生。存在一个潜在的问题：如果setnx成功但expire失败，就可能出现死任务的情况。针对这个问题，一种通用的解决方案是使用incr方法替代setnx。以下是改进后的代码：

```php

function lock($strMutex, $intTimeout, $intMaxTimes = 0) {

$objRedis = new Redis();

// 使用incr原子操作尝试加锁并设置最大尝试次数

$intRet = $objRedis->incr($strMutex);

if ($intRet === 1) { // 获得锁成功的情况

// 设置锁的过期时间以防止死任务出现

$objRedis->expire($strMutex, $intTimeout);

return true; // 成功获取锁并设置过期时间后返回true