本文實(shí)例講述了PHP+redis實(shí)現(xiàn)的悲觀鎖。分享給大家供大家參考，具體如下：

鎖機(jī)制

通常使用的鎖分為樂(lè)觀鎖，悲觀鎖這兩種，簡(jiǎn)單介紹下這兩種鎖，作為本文的背景知識(shí)，對(duì)這類知識(shí)已經(jīng)有足夠了解的同學(xué)可以跳過(guò)這部分。

樂(lè)觀鎖

先來(lái)看下百度百科上的解釋：大多是基于數(shù)據(jù)版本（ Version ）記錄機(jī)制實(shí)現(xiàn)。何謂數(shù)據(jù)版本？即為數(shù)據(jù)增加一個(gè)版本標(biāo)識(shí)，在基于數(shù)據(jù)庫(kù)表的版本解決方案中，一般是通過(guò)為數(shù)據(jù)庫(kù)表增加一個(gè) “version” 字段來(lái)實(shí)現(xiàn)。讀取出數(shù)據(jù)時(shí)，將此版本號(hào)一同讀出，之后更新時(shí)，對(duì)此版本號(hào)加一。此時(shí)，將提交數(shù)據(jù)的版本數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)表對(duì)應(yīng)記錄的當(dāng)前版本信息進(jìn)行比對(duì)，如果提交的數(shù)據(jù)版本號(hào)大于數(shù)據(jù)庫(kù)表當(dāng)前版本號(hào)，則予以更新，否則認(rèn)為是過(guò)期數(shù)據(jù)。

其實(shí)說(shuō)白了，就是好比一個(gè)健身房里只有一臺(tái)跑步機(jī)，在健身房門(mén)口有個(gè)排號(hào)機(jī)，每個(gè)進(jìn)健身房的人都得先領(lǐng)一個(gè)號(hào)碼才能進(jìn)入，如果跑步機(jī)上有人，則在一邊做做熱身、喝喝水，如果跑步機(jī)上沒(méi)人，則確認(rèn)跑步機(jī)上當(dāng)前顯示的號(hào)碼（上一個(gè)用過(guò)跑步機(jī)的人的號(hào)碼）是否比自己手持的小，如果小，則可以使用；否則，就意味著過(guò)號(hào)，而過(guò)號(hào)在現(xiàn)實(shí)中我們的都知道要么走，要么重排，就是不能插隊(duì)，在系統(tǒng)中也是一樣的，通常是返回錯(cuò)誤。

悲觀鎖

同樣，來(lái)看下百度百科的解釋：具有強(qiáng)烈的獨(dú)占和排他特性。它指的是對(duì)數(shù)據(jù)被外界（包括本系統(tǒng)當(dāng)前的其他事務(wù)，以及來(lái)自外部系統(tǒng)的事務(wù)處理）修改持保守態(tài)度，因此，在整個(gè)數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，將數(shù)據(jù)處于鎖定狀態(tài)。悲觀鎖的實(shí)現(xiàn)，往往依靠數(shù)據(jù)庫(kù)提供的鎖機(jī)制（也只有數(shù)據(jù)庫(kù)層提供的鎖機(jī)制才能真正保證數(shù)據(jù)訪問(wèn)的排他性，否則，即使在本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了加鎖機(jī)制，也無(wú)法保證外部系統(tǒng)不會(huì)修改數(shù)據(jù)）。

然后，也同樣通俗的解釋下，還是那個(gè)健身房。這次在門(mén)口不需要排號(hào)機(jī)了，而是掛著把鑰匙（只有一把），想進(jìn)去的人必須拿到這把鑰匙才行，拿到鑰匙的人可以進(jìn)入，不管是熱身、喝水還是跑步都可以，直到他出來(lái)把鑰匙掛回墻上，下一個(gè)才能去爭(zhēng)取，拿到的才可以再進(jìn)去。聽(tīng)著好像有點(diǎn)不人性化，所以悲觀鎖比較適合強(qiáng)一致性的場(chǎng)景，但效率比較低，特別是讀的并發(fā)低。樂(lè)觀鎖則適用于讀多寫(xiě)少，并發(fā)沖突少的場(chǎng)景。

背景

先說(shuō)下，本文的開(kāi)發(fā)背景，方便大家了解為什么要使用悲觀鎖以及文中鎖的詳細(xì)設(shè)計(jì)。

任務(wù)分發(fā)系統(tǒng)：任務(wù)池（mysql）中存在大量任務(wù)（文章），現(xiàn)在需要用戶協(xié)助編輯，系統(tǒng)基本需求如下（簡(jiǎn)化版）：

1、推送用戶感興趣的分類下的任務(wù)到用戶編輯器中；
2、用戶編輯提交一個(gè)任務(wù)后，自動(dòng)推送下一個(gè)任務(wù)；
3、每次只分配一個(gè)任務(wù)給用戶；
4、如果一個(gè)用戶占有某任務(wù)超過(guò)一定時(shí)間，則自動(dòng)釋放任務(wù)，任務(wù)進(jìn)任務(wù)池，重新循環(huán)；
5、……

目標(biāo)

目標(biāo)有兩個(gè)：

1、一個(gè)任務(wù)在同一時(shí)間段內(nèi)只能被一個(gè)用戶所持有；

2、避免出現(xiàn)死任務(wù)，即避免任務(wù)被用戶長(zhǎng)時(shí)間占有，無(wú)法釋放。

思路

由于系統(tǒng)并發(fā)量較大，并且有頻繁的寫(xiě)操作，所以選擇悲觀鎖來(lái)控制每個(gè)任務(wù)只能同時(shí)被一個(gè)用戶領(lǐng)取。主要思路如下：

1、從任務(wù)池中找出一部分可分配的任務(wù)；
2、根據(jù)一定順序，選擇一個(gè)任務(wù)，作為候選推送任務(wù)；
3、嘗試對(duì)候選推送任務(wù)加鎖；
4、如果加鎖成功，則推送任務(wù)給用戶，并修改對(duì)應(yīng)的任務(wù)狀態(tài)和用戶狀態(tài)；
5、如果加鎖失敗，則任務(wù)已被領(lǐng)取，重復(fù)2-5，直到推送成功。

實(shí)現(xiàn)

這里只介紹下鎖的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，其余業(yè)務(wù)邏輯略過(guò)。由于加鎖過(guò)程應(yīng)該是不可拆解的，也就是常說(shuō)的原子型操作，因此這里選擇redis中的setnx操作作為加鎖的方法。

簡(jiǎn)化版的代碼如下：

function lock($strMutex, $intTimeout) {
  $objRedis = new Redis();
  //使用setnx原子型操作加鎖
  $intRet  = $objRedis->setnx($strMutex, 1);
  if ($intRet) {
    //設(shè)置過(guò)期時(shí)間，防止死任務(wù)的出現(xiàn)
    $objRedis->expire($strMutex, $intTimeout);
    return true;
  }
  return false;
}

這段代碼有個(gè)問(wèn)題，就是setnx成功，但expire失敗，這就可能存在死任務(wù)的情況。解決這個(gè)問(wèn)題的一種通用方法是通過(guò)使用incr方法代替setnx，具體如下：

function lock($strMutex, $intTimeout, $intMaxTimes = 0) {
  $objRedis = new Redis();
  //使用incr原子型操作加鎖
  $intRet  = $objRedis->incr($strMutex);
  if ($intRet === 1) {
    //設(shè)置過(guò)期時(shí)間，防止死任務(wù)的出現(xiàn)
    $objRedis->expire($strMutex, $intTimeout);
    return true;
  }
  if ($intMaxTimes > 0  $intRet >= $intMaxTimes  $objRedis->ttl($strMutex) === -1) {
    //當(dāng)設(shè)置了最大加鎖次數(shù)時(shí)，如果嘗試加鎖次數(shù)大于最大加鎖次數(shù)并且無(wú)過(guò)期時(shí)間則強(qiáng)制解鎖
    $objRedis->del($strMutex);
  }
  return false;
}

這段代碼通過(guò)$intMaxTimes來(lái)保證即使在expire未成功的時(shí)候也能強(qiáng)制解鎖，保證系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)死任務(wù)。

還有沒(méi)有更好的方法呢？

其實(shí)redis中的set操作已兼容了setnx，并且支持設(shè)置過(guò)期時(shí)間。

function lock($strMutex, $intTimeout) {
  $objRedis = new Redis();
  //使用setnx操作加鎖，同時(shí)設(shè)置過(guò)期時(shí)間
  $strRet  = $objRedis->set($strMutex, 1, 'ex', $intTimeout, 'nx');
  if ($strRet === 'OK') {
    return true;
  }
  return false;
}

這個(gè)方法是我認(rèn)為目前最好的，但是為什么沒(méi)有直接介紹這個(gè)方法，而是先介紹incr那個(gè)方法呢？其實(shí)細(xì)心的同學(xué)可以看到上面那個(gè)方面有兩個(gè)加粗的字”通用“。之所以這么說(shuō)是因?yàn)閟et方法是從redis2.6.12版本才開(kāi)始支持多參數(shù)的。

水平有限，歡迎指正~

參考資料：http://redisdoc.com/string/set.html

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希望本文所述對(duì)大家PHP程序設(shè)計(jì)有所幫助。