拓展 3:拾遗漏补 —— 再谈分布式锁

在第三节,我们细致讲解了分布式锁的原理,它的使用非常简单,一条指令就可以完成加锁操作。不过在集群环境下,这种方式是有缺陷的,它不是绝对安全的。

比如在 Sentinel 集群中,主节点挂掉时,从节点会取而代之,客户端上却并没有明显感知。原先第一个客户端在主节点中申请成功了一把锁,但是这把锁还没有来得及同步到从节点,主节点突然挂掉了。然后从节点变成了主节点,这个新的节点内部没有这个锁,所以当另一个客户端过来请求加锁时,立即就批准了。这样就会导致系统中同样一把锁被两个客户端同时持有,不安全性由此产生。

拓展 3:拾遗漏补 —— 再谈分布式锁 - 图1

不过这种不安全也仅仅是在主从发生 failover 的情况下才会产生,而且持续时间极短,业务系统多数情况下可以容忍。

Redlock 算法

为了解决这个问题,Antirez 发明了 Redlock 算法,它的流程比较复杂,不过已经有了很多开源的 library 做了良好的封装,用户可以拿来即用,比如 redlock-py。

  1. import redlock
  2. addrs = [{
  3. "host": "localhost",
  4. "port": 6379,
  5. "db": 0
  6. }, {
  7. "host": "localhost",
  8. "port": 6479,
  9. "db": 0
  10. }, {
  11. "host": "localhost",
  12. "port": 6579,
  13. "db": 0
  14. }]
  15. dlm = redlock.Redlock(addrs)
  16. success = dlm.lock("user-lck-laoqian", 5000)
  17. if success:
  18. print 'lock success'
  19. dlm.unlock('user-lck-laoqian')
  20. else:
  21. print 'lock failed'

为了使用 Redlock,需要提供多个 Redis 实例,这些实例之前相互独立没有主从关系。同很多分布式算法一样,redlock 也使用「大多数机制」。

加锁时,它会向过半节点发送 set(key, value, nx=True, ex=xxx) 指令,只要过半节点 set 成功,那就认为加锁成功。释放锁时,需要向所有节点发送 del 指令。不过 Redlock 算法还需要考虑出错重试、时钟漂移等很多细节问题,同时因为 Redlock 需要向多个节点进行读写,意味着相比单实例 Redis 性能会下降一些。

Redlock 使用场景

如果你很在乎高可用性,希望挂了一台 redis 完全不受影响,那就应该考虑 redlock。不过代价也是有的,需要更多的 redis 实例,性能也下降了,代码上还需要引入额外的 library,运维上也需要特殊对待,这些都是需要考虑的成本,使用前请再三斟酌。

扩展阅读

1. 你以为 Redlock 算法真的很完美?

2. Redlock-py 的作者其人趣事

拓展 3:拾遗漏补 —— 再谈分布式锁 - 图2

看头像非常酷,这位老哥的 Github 地址是 github.com/optimuspaul