背景：

在很多互聯網產品應用中，有些場景需要加鎖處理，比如：秒殺，全局遞增ID，樓層生成等等。大部分是解決方案基于DB實現的，Redis為單進程單線程模式，采用隊列模式將并發訪問變成串行訪問，且多客戶端對Redis的連接并不存在競爭關系。

項目實踐

任務隊列用到分布式鎖的情況比較多，在將業務邏輯中可以異步處理的操作放入隊列，在其他線程中處理后出隊，此時隊列中使用了分布式鎖，保證入隊和出隊的一致性。關于redis隊列這塊的邏輯分析，我將在下一次對其進行總結，此處先略過。

接下來對redis實現的分布式鎖的邏輯代碼進行詳細的分析和理解：

1、為避免特殊原因導致鎖無法釋放, 在加鎖成功后, 鎖會被賦予一個生存時間(通過 lock 方法的參數設置或者使用默認值), 超出生存時間鎖將被自動釋放.

2、鎖的生存時間默認比較短(秒級, 具體見 lock 方法), 因此若需要長時間加鎖, 可以通過 expire 方法延長鎖的生存時間為適當的時間. 比如在循環內調用 expire

3、系統級的鎖當進程無論因為任何原因出現crash，操作系統會自己回收鎖，所以不會出現資源丟失。

4、但分布式鎖不同。若一次性設置很長的時間，一旦由于各種原因進程 crash 或其他異常導致 unlock 未被調用，則該鎖在剩下的時間就變成了垃圾鎖，導致其他進程或進程重啟后無法進入加鎖區域。

1. <?php 
2.    
3. require_once 'RedisFactory.php'; 
4.    
5. /** 
6. * 在 Redis 上實現的分布式鎖 
7. */ 
8. class RedisLock { 
9.     
10. //單例模式 
11.   private static $_instance = null; 
12.   public static function instance() { 
13.     if(self::$_instance == null) { 
14.       self::$_instance = new RedisLock(); 
15.     } 
16.     return self::$_instance; 
17.   } 
18.    
19.     
20. //redis對象變量 
21.   private $redis; 
22.     
23. //存放被鎖的標志名的數組 
24.   private $lockedNames = array(); 
25.    
26.   public function __construct() { 
27.       
28. //獲取一個 RedisString 實例 
29.     $this->redis = RedisFactory::instance()->getString(); 
30.   } 
31.    
32.     
33. /**  
34.     
35. * 加鎖 
36.     
37. * 
38.     
39. * @param string 鎖的標識名 
40.     
41. * @param int 獲取鎖失敗時的等待超時時間(秒), 在此時間之內會一直嘗試獲取鎖直到超時. 為 0 表示失敗后直接返回不等待 
42.     
43. * @param int 當前鎖的最大生存時間(秒), 必須大于 0 . 如果超過生存時間后鎖仍未被釋放, 則系統會自動將其強制釋放 
44.     
45. * @param int 獲取鎖失敗后掛起再試的時間間隔(微秒) 
46.     
47. */ 
48.   public function lock($name, $timeout = 0, $expire = 15, $waitIntervalUs = 100000) { 
49.     if(empty($name)) return false; 
50.    
51.     $timeout = (int)$timeout; 
52.     $expire = max((int)$expire, 5); 
53.     $now = microtime(true); 
54.     $timeoutAt = $now + $timeout; 
55.     $expireAt = $now + $expire; 
56.    
57.     $redisKey = "Lock:$name"; 
58.     while(true) { 
59.       $result = $this->redis->setnx($redisKey, (string)$expireAt); 
60.       if($result !== false) { 
61.           
62. //對$redisKey設置生存時間 
63.         $this->redis->expire($redisKey, $expire); 
64.           
65. //將最大生存時刻記錄在一個數組里面 
66.         $this->lockedNames[$name] = $expireAt; 
67.         return true; 
68.       } 
69.    
70.         
71. //以秒為單位，返回$redisKey 的剩余生存時間 
72.       $ttl = $this->redis->ttl($redisKey); 
73.         
74. // TTL 小于 0 表示 key 上沒有設置生存時間(key 不會不存在, 因為前面 setnx 會自動創建) 
75.         
76. // 如果出現這種情況, 那就是進程在某個實例 setnx 成功后 crash 導致緊跟著的 expire 沒有被調用. 這時可以直接設置 expire 并把鎖納為己用 
77.       if($ttl < 0) { 
78.         $this->redis->set($redisKey, (string)$expireAt, $expire); 
79.         $this->lockedNames[$name] = $expireAt; 
80.         return true; 
81.       } 
82.    
83.         
84. // 設置了不等待或者已超時 
85.       if($timeout <= 0 || microtime(true) > $timeoutAt) break; 
86.    
87.         
88. // 掛起一段時間再試 
89.       usleep($waitIntervalUs); 
90.     } 
91.    
92.     return false; 
93.   } 
94.    
95.     
96. /** 
97.     
98. * 給當前鎖增加指定的生存時間(秒), 必須大于 0 
99.     
100. * 
101.     
102. * @param string 鎖的標識名 
103.     
104. * @param int 生存時間(秒), 必須大于 0 
105.     
106. */ 
107.   public function expire($name, $expire) { 
108.     if($this->isLocking($name)) { 
109.       if($this->redis->expire("Lock:$name", max($expire, 1))) { 
110.         return true; 
111.       } 
112.     } 
113.     return false; 
114.   } 
115.    
116.     
117. /** 
118.     
119. * 判斷當前是否擁有指定名稱的鎖 
120.     
121. * 
122.     
123. * @param mixed $name 
124.     
125. */ 
126.   public function isLocking($name) { 
127.     if(isset($this->lockedNames[$name])) { 
128.       return (string)$this->lockedNames[$name] == (string)$this->redis->get("Lock:$name"); 
129.     } 
130.     return false; 
131.   } 
132.    
133.     
134. /** 
135.     
136. * 釋放鎖 
137.     
138. * 
139.     
140. * @param string 鎖的標識名 
141.     
142. */ 
143.   public function unlock($name) { 
144.     if($this->isLocking($name)) { 
145.       if($this->redis->deleteKey("Lock:$name")) { 
146.         unset($this->lockedNames[$name]); 
147.         return true; 
148.       } 
149.     } 
150.     return false; 
151.   } 
152.    
153.     
154. /** 釋放當前已經獲取到的所有鎖 */ 
155.   public function unlockAll() { 
156.     $allSuccess = true; 
157.     foreach($this->lockedNames as $name => $item) { 
158.       if(false === $this->unlock($name)) { 
159.         $allSuccess = false; 
160.       } 
161.     } 
162.     return $allSuccess; 
163.   } 
164. } 

此類很多代碼都寫上了注釋，只要認真理解下，就很容易懂得如何在redis實現分布式鎖了。