一、前言
雙十一剛過(guò)不久，大家都知道在天貓、京東、蘇寧等等電商網(wǎng)站上有很多秒殺活動(dòng)，例如在某一個(gè)時(shí)刻搶購(gòu)一個(gè)原價(jià)1999現(xiàn)在秒殺價(jià)只要999的手機(jī)時(shí)，會(huì)迎來(lái)一個(gè)用戶請(qǐng)求的高峰期，可能會(huì)有幾十萬(wàn)幾百萬(wàn)的并發(fā)量，來(lái)?yè)屵@個(gè)手機(jī)，在高并發(fā)的情形下會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器或者是文件服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器造成巨大的壓力，嚴(yán)重時(shí)說(shuō)不定就宕機(jī)了，另一個(gè)問題是，秒殺的東西都是有量的，例如一款手機(jī)只有10臺(tái)的量秒殺，那么，在高并發(fā)的情況下，成千上萬(wàn)條數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)庫(kù)（例如10臺(tái)的量被人搶一臺(tái)就會(huì)在數(shù)據(jù)集某些記錄下 減1），那次這個(gè)時(shí)候的先后順序是很亂的，很容易出現(xiàn)10臺(tái)的量，搶到的人就不止10個(gè)這種嚴(yán)重的問題。那么，以后所說(shuō)的問題我們?cè)撊绾稳ソ鉀Q呢？
接下來(lái)我所分享的技術(shù)就可以拿來(lái)處理以上的問題： 分布式鎖 和 任務(wù)隊(duì)列。
二、實(shí)現(xiàn)思路
1.Redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖思路
思路很簡(jiǎn)單，主要用到的redis函數(shù)是setnx()，這個(gè)應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)分布式鎖最主要的函數(shù)。首先是將某一任務(wù)標(biāo)識(shí)名（這里用Lock:order作為標(biāo)識(shí)名的例子）作為鍵存到redis里，并為其設(shè)個(gè)過(guò)期時(shí)間，如果是還有Lock:order請(qǐng)求過(guò)來(lái)，先是通過(guò)setnx()看看是否能將Lock:order插入到redis里，可以的話就返回true，不可以就返回false。當(dāng)然，在我的代碼里會(huì)比這個(gè)思路復(fù)雜一些，我會(huì)在分析代碼時(shí)進(jìn)一步說(shuō)明。
2.Redis實(shí)現(xiàn)任務(wù)隊(duì)列
這里的實(shí)現(xiàn)會(huì)用到上面的Redis分布式的鎖機(jī)制，主要是用到了Redis里的有序集合這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如入隊(duì)時(shí)，通過(guò)zset的add()函數(shù)進(jìn)行入隊(duì)，而出對(duì)時(shí)，可以用到zset的getScore()函數(shù)。另外還可以彈出頂部的幾個(gè)任務(wù)。
以上就是實(shí)現(xiàn) 分布式鎖 和 任務(wù)隊(duì)列 的簡(jiǎn)單思路，如果你看完有點(diǎn)模棱兩可，那請(qǐng)看接下來(lái)的代碼實(shí)現(xiàn)。
三、代碼分析
（一）先來(lái)分析Redis分布式鎖的代碼實(shí)現(xiàn)
（1）為避免特殊原因?qū)е骆i無(wú)法釋放，在加鎖成功后，鎖會(huì)被賦予一個(gè)生存時(shí)間（通過(guò)lock方法的參數(shù)設(shè)置或者使用默認(rèn)值），超出生存時(shí)間鎖會(huì)被自動(dòng)釋放鎖的生存時(shí)間默認(rèn)比較短（秒級(jí)），因此，若需要長(zhǎng)時(shí)間加鎖，可以通過(guò)expire方法延長(zhǎng)鎖的生存時(shí)間為適當(dāng)時(shí)間，比如在循環(huán)內(nèi)。
（2）系統(tǒng)級(jí)的鎖當(dāng)進(jìn)程無(wú)論何種原因時(shí)出現(xiàn)crash時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)自己回收鎖，所以不會(huì)出現(xiàn)資源丟失，但分布式鎖不用，若一次性設(shè)置很長(zhǎng)時(shí)間，一旦由于各種原因出現(xiàn)進(jìn)程crash 或者其他異常導(dǎo)致unlock未被調(diào)用時(shí)，則該鎖在剩下的時(shí)間就會(huì)變成垃圾鎖，導(dǎo)致其他進(jìn)程或者進(jìn)程重啟后無(wú)法進(jìn)入加鎖區(qū)域。
先看加鎖的實(shí)現(xiàn)代碼：這里需要主要兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是$timeout,這個(gè)是循環(huán)獲取鎖的等待時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)會(huì)一直嘗試獲取鎖知道超時(shí)，如果為0，則表示獲取鎖失敗后直接返回而不再等待；另一個(gè)重要參數(shù)的$expire，這個(gè)參數(shù)指當(dāng)前鎖的最大生存時(shí)間，以秒為單位的，它必須大于0，如果超過(guò)生存時(shí)間鎖仍未被釋放，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)強(qiáng)制釋放。這個(gè)參數(shù)的最要作用請(qǐng)看上面的（1）里的解釋。
這里先取得當(dāng)前時(shí)間，然后再獲取到鎖失敗時(shí)的等待超時(shí)的時(shí)刻(是個(gè)時(shí)間戳)，再獲取到鎖的最大生存時(shí)刻是多少。這里redis的key用這種格式："Lock:鎖的標(biāo)識(shí)名",這里就開始進(jìn)入循環(huán)了，先是插入數(shù)據(jù)到redis里，使用setnx()函數(shù)，這函數(shù)的意思是，如果該鍵不存在則插入數(shù)據(jù)，將最大生存時(shí)刻作為值存儲(chǔ)，假如插入成功，則對(duì)該鍵進(jìn)行失效時(shí)間的設(shè)置，并將該鍵放在$lockedName數(shù)組里，返回true，也就是上鎖成功；如果該鍵存在，則不會(huì)插入操作了，這里有一步嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮鳎蔷褪侨〉卯?dāng)前鍵的剩余時(shí)間，假如這個(gè)時(shí)間小于0，表示key上沒有設(shè)置生存時(shí)間（key是不會(huì)不存在的，因?yàn)榍懊鎠etnx會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建）如果出現(xiàn)這種狀況，那就是進(jìn)程的某個(gè)實(shí)例setnx成功后 crash 導(dǎo)致緊跟著的expire沒有被調(diào)用，這時(shí)可以直接設(shè)置expire并把鎖納為己用。如果沒設(shè)置鎖失敗的等待時(shí)間 或者 已超過(guò)最大等待時(shí)間了，那就退出循環(huán)，反之則 隔 $waitIntervalUs 后繼續(xù) 請(qǐng)求。 這就是加鎖的整一個(gè)代碼分析。
/**
* 加鎖
* @param [type] $name 鎖的標(biāo)識(shí)名
* @param integer $timeout 循環(huán)獲取鎖的等待超時(shí)時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)會(huì)一直嘗試獲取鎖直到超時(shí)，為0表示失敗后直接返回不等待
* @param integer $expire 當(dāng)前鎖的最大生存時(shí)間(秒)，必須大于0，如果超過(guò)生存時(shí)間鎖仍未被釋放，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)強(qiáng)制釋放
* @param integer $waitIntervalUs 獲取鎖失敗后掛起再試的時(shí)間間隔(微秒)
* @return [type] [description]
*/
public function lock($name, $timeout = 0, $expire = 15, $waitIntervalUs = 100000) {
if ($name == null) return false;
//取得當(dāng)前時(shí)間
$now = time();
//獲取鎖失敗時(shí)的等待超時(shí)時(shí)刻
$timeoutAt = $now + $timeout;
//鎖的最大生存時(shí)刻
$expireAt = $now + $expire;
$redisKey = "Lock:{$name}";
while (true) {
//將rediskey的最大生存時(shí)刻存到redis里，過(guò)了這個(gè)時(shí)刻該鎖會(huì)被自動(dòng)釋放
$result = $this->redisString->setnx($redisKey, $expireAt);
if ($result != false) {
//設(shè)置key的失效時(shí)間
$this->redisString->expire($redisKey, $expireAt);
//將鎖標(biāo)志放到lockedNames數(shù)組里
$this->lockedNames[$name] = $expireAt;
return true;
}
//以秒為單位，返回給定key的剩余生存時(shí)間
$ttl = $this->redisString->ttl($redisKey);
//ttl小于0 表示key上沒有設(shè)置生存時(shí)間（key是不會(huì)不存在的，因?yàn)榍懊鎠etnx會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建）
//如果出現(xiàn)這種狀況，那就是進(jìn)程的某個(gè)實(shí)例setnx成功后 crash 導(dǎo)致緊跟著的expire沒有被調(diào)用
//這時(shí)可以直接設(shè)置expire并把鎖納為己用
if ($ttl 0) {
$this->redisString->set($redisKey, $expireAt);
$this->lockedNames[$name] = $expireAt;
return true;
}
/*****循環(huán)請(qǐng)求鎖部分*****/
//如果沒設(shè)置鎖失敗的等待時(shí)間 或者 已超過(guò)最大等待時(shí)間了，那就退出
if ($timeout = 0 || $timeoutAt microtime(true)) break;
//隔 $waitIntervalUs 后繼續(xù) 請(qǐng)求
usleep($waitIntervalUs);
}
return false;
}
接著看解鎖的代碼分析：解鎖就簡(jiǎn)單多了，傳入?yún)?shù)就是鎖標(biāo)識(shí)，先是判斷是否存在該鎖，存在的話，就從redis里面通過(guò)deleteKey()函數(shù)刪除掉鎖標(biāo)識(shí)即可。
/**
* 解鎖
* @param [type] $name [description]
* @return [type] [description]
*/
public function unlock($name) {
//先判斷是否存在此鎖
if ($this->isLocking($name)) {
//刪除鎖
if ($this->redisString->deleteKey("Lock:$name")) {
//清掉lockedNames里的鎖標(biāo)志
unset($this->lockedNames[$name]);
return true;
}
}
return false;
}
在貼上刪除掉所有鎖的方法，其實(shí)都一個(gè)樣，多了個(gè)循環(huán)遍歷而已。
/**
* 釋放當(dāng)前所有獲得的鎖
* @return [type] [description]
*/
public function unlockAll() {
//此標(biāo)志是用來(lái)標(biāo)志是否釋放所有鎖成功
$allSuccess = true;
foreach ($this->lockedNames as $name => $expireAt) {
if (false === $this->unlock($name)) {
$allSuccess = false;
}
}
return $allSuccess;
}
以上就是用Redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖的整一套思路和代碼實(shí)現(xiàn)的總結(jié)和分享，這里我附上正一個(gè)實(shí)現(xiàn)類的代碼，代碼里我基本上對(duì)每一行進(jìn)行了注釋，方便大家快速看懂并且能模擬應(yīng)用。想要深入了解的請(qǐng)看整個(gè)類的代碼：
/**
*在redis上實(shí)現(xiàn)分布式鎖
*/
class RedisLock {
private $redisString;
private $lockedNames = [];
public function __construct($param = NULL) {
$this->redisString = RedisFactory::get($param)->string;
}
/**
* 加鎖
* @param [type] $name 鎖的標(biāo)識(shí)名
* @param integer $timeout 循環(huán)獲取鎖的等待超時(shí)時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)會(huì)一直嘗試獲取鎖直到超時(shí)，為0表示失敗后直接返回不等待
* @param integer $expire 當(dāng)前鎖的最大生存時(shí)間(秒)，必須大于0，如果超過(guò)生存時(shí)間鎖仍未被釋放，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)強(qiáng)制釋放
* @param integer $waitIntervalUs 獲取鎖失敗后掛起再試的時(shí)間間隔(微秒)
* @return [type] [description]
*/
public function lock($name, $timeout = 0, $expire = 15, $waitIntervalUs = 100000) {
if ($name == null) return false;
//取得當(dāng)前時(shí)間
$now = time();
//獲取鎖失敗時(shí)的等待超時(shí)時(shí)刻
$timeoutAt = $now + $timeout;
//鎖的最大生存時(shí)刻
$expireAt = $now + $expire;
$redisKey = "Lock:{$name}";
while (true) {
//將rediskey的最大生存時(shí)刻存到redis里，過(guò)了這個(gè)時(shí)刻該鎖會(huì)被自動(dòng)釋放
$result = $this->redisString->setnx($redisKey, $expireAt);
if ($result != false) {
//設(shè)置key的失效時(shí)間
$this->redisString->expire($redisKey, $expireAt);
//將鎖標(biāo)志放到lockedNames數(shù)組里
$this->lockedNames[$name] = $expireAt;
return true;
}
//以秒為單位，返回給定key的剩余生存時(shí)間
$ttl = $this->redisString->ttl($redisKey);
//ttl小于0 表示key上沒有設(shè)置生存時(shí)間（key是不會(huì)不存在的，因?yàn)榍懊鎠etnx會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建）
//如果出現(xiàn)這種狀況，那就是進(jìn)程的某個(gè)實(shí)例setnx成功后 crash 導(dǎo)致緊跟著的expire沒有被調(diào)用
//這時(shí)可以直接設(shè)置expire并把鎖納為己用
if ($ttl 0) {
$this->redisString->set($redisKey, $expireAt);
$this->lockedNames[$name] = $expireAt;
return true;
}
/*****循環(huán)請(qǐng)求鎖部分*****/
//如果沒設(shè)置鎖失敗的等待時(shí)間 或者 已超過(guò)最大等待時(shí)間了，那就退出
if ($timeout = 0 || $timeoutAt microtime(true)) break;
//隔 $waitIntervalUs 后繼續(xù) 請(qǐng)求
usleep($waitIntervalUs);
}
return false;
}
/**
* 解鎖
* @param [type] $name [description]
* @return [type] [description]
*/
public function unlock($name) {
//先判斷是否存在此鎖
if ($this->isLocking($name)) {
//刪除鎖
if ($this->redisString->deleteKey("Lock:$name")) {
//清掉lockedNames里的鎖標(biāo)志
unset($this->lockedNames[$name]);
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 釋放當(dāng)前所有獲得的鎖
* @return [type] [description]
*/
public function unlockAll() {
//此標(biāo)志是用來(lái)標(biāo)志是否釋放所有鎖成功
$allSuccess = true;
foreach ($this->lockedNames as $name => $expireAt) {
if (false === $this->unlock($name)) {
$allSuccess = false;
}
}
return $allSuccess;
}
/**
* 給當(dāng)前所增加指定生存時(shí)間，必須大于0
* @param [type] $name [description]
* @return [type] [description]
*/
public function expire($name, $expire) {
//先判斷是否存在該鎖
if ($this->isLocking($name)) {
//所指定的生存時(shí)間必須大于0
$expire = max($expire, 1);
//增加鎖生存時(shí)間
if ($this->redisString->expire("Lock:$name", $expire)) {
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 判斷當(dāng)前是否擁有指定名字的所
* @param [type] $name [description]
* @return boolean [description]
*/
public function isLocking($name) {
//先看lonkedName[$name]是否存在該鎖標(biāo)志名
if (isset($this->lockedNames[$name])) {
//從redis返回該鎖的生存時(shí)間
return (string)$this->lockedNames[$name] = (string)$this->redisString->get("Lock:$name");
}
return false;
}
}
（二）用Redis實(shí)現(xiàn)任務(wù)隊(duì)列的代碼分析
（1）任務(wù)隊(duì)列，用于將業(yè)務(wù)邏輯中可以異步處理的操作放入隊(duì)列中，在其他線程中處理后出隊(duì)
（2）隊(duì)列中使用了分布式鎖和其他邏輯，保證入隊(duì)和出隊(duì)的一致性
（3）這個(gè)隊(duì)列和普通隊(duì)列不一樣，入隊(duì)時(shí)的id是用來(lái)區(qū)分重復(fù)入隊(duì)的，隊(duì)列里面只會(huì)有一條記錄，同一個(gè)id后入的覆蓋前入的，而不是追加， 如果需求要求重復(fù)入隊(duì)當(dāng)做不用的任務(wù)，請(qǐng)使用不同的id區(qū)分
先看入隊(duì)的代碼分析：首先當(dāng)然是對(duì)參數(shù)的合法性檢測(cè)，接著就用到上面加鎖機(jī)制的內(nèi)容了，就是開始加鎖，入隊(duì)時(shí)我這里選擇當(dāng)前時(shí)間戳作為score，接著就是入隊(duì)了，使用的是zset數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的add()方法，入隊(duì)完成后，就對(duì)該任務(wù)解鎖，即完成了一個(gè)入隊(duì)的操作。
/**
* 入隊(duì)一個(gè) Task
* @param [type] $name 隊(duì)列名稱
* @param [type] $id 任務(wù)id（或者其數(shù)組）
* @param integer $timeout 入隊(duì)超時(shí)時(shí)間(秒)
* @param integer $afterInterval [description]
* @return [type] [description]
*/
public function enqueue($name, $id, $timeout = 10, $afterInterval = 0) {
//合法性檢測(cè)
if (empty($name) || empty($id) || $timeout = 0) return false;
//加鎖
if (!$this->_redis->lock->lock("Queue:{$name}", $timeout)) {
Logger::get('queue')->error("enqueue faild becouse of lock failure: name = $name, id = $id");
return false;
}
//入隊(duì)時(shí)以當(dāng)前時(shí)間戳作為 score
$score = microtime(true) + $afterInterval;
//入隊(duì)
foreach ((array)$id as $item) {
//先判斷下是否已經(jīng)存在該id了
if (false === $this->_redis->zset->getScore("Queue:$name", $item)) {
$this->_redis->zset->add("Queue:$name", $score, $item);
}
}
//解鎖
$this->_redis->lock->unlock("Queue:$name");
return true;
}
接著來(lái)看一下出隊(duì)的代碼分析：出隊(duì)一個(gè)Task，需要指定它的$id 和 $score，如果$score與隊(duì)列中的匹配則出隊(duì)，否則認(rèn)為該Task已被重新入隊(duì)過(guò)，當(dāng)前操作按失敗處理。首先和對(duì)參數(shù)進(jìn)行合法性檢測(cè)，接著又用到加鎖的功能了，然后及時(shí)出隊(duì)了，先使用getScore()從Redis里獲取到該id的score，然后將傳入的$score和Redis里存儲(chǔ)的score進(jìn)行對(duì)比，如果兩者相等就進(jìn)行出隊(duì)操作，也就是使用zset里的delete()方法刪掉該任務(wù)id，最后當(dāng)前就是解鎖了。這就是出隊(duì)的代碼分析。
/**
* 出隊(duì)一個(gè)Task，需要指定$id 和 $score
* 如果$score 與隊(duì)列中的匹配則出隊(duì)，否則認(rèn)為該Task已被重新入隊(duì)過(guò)，當(dāng)前操作按失敗處理
*
* @param [type] $name 隊(duì)列名稱
* @param [type] $id 任務(wù)標(biāo)識(shí)
* @param [type] $score 任務(wù)對(duì)應(yīng)score，從隊(duì)列中獲取任務(wù)時(shí)會(huì)返回一個(gè)score，只有$score和隊(duì)列中的值匹配時(shí)Task才會(huì)被出隊(duì)
* @param integer $timeout 超時(shí)時(shí)間(秒)
* @return [type] Task是否成功，返回false可能是redis操作失敗，也有可能是$score與隊(duì)列中的值不匹配（這表示該Task自從獲取到本地之后被其他線程入隊(duì)過(guò)）
*/
public function dequeue($name, $id, $score, $timeout = 10) {
//合法性檢測(cè)
if (empty($name) || empty($id) || empty($score)) return false;
//加鎖
if (!$this->_redis->lock->lock("Queue:$name", $timeout)) {
Logger:get('queue')->error("dequeue faild becouse of lock lailure:name=$name, id = $id");
return false;
}
//出隊(duì)
//先取出redis的score
$serverScore = $this->_redis->zset->getScore("Queue:$name", $id);
$result = false;
//先判斷傳進(jìn)來(lái)的score和redis的score是否是一樣
if ($serverScore == $score) {
//刪掉該$id
$result = (float)$this->_redis->zset->delete("Queue:$name", $id);
if ($result == false) {
Logger::get('queue')->error("dequeue faild because of redis delete failure: name =$name, id = $id");
}
}
//解鎖
$this->_redis->lock->unlock("Queue:$name");
return $result;
}
學(xué)過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課的朋友都應(yīng)該知道，隊(duì)列操作還有彈出頂部某個(gè)值的方法等等，這里處理入隊(duì)出隊(duì)操作，我還實(shí)現(xiàn)了 獲取隊(duì)列頂部若干個(gè)Task 并將其出隊(duì)的方法，想了解的朋友可以看這段代碼，假如看不太明白就留言，這里我不再對(duì)其進(jìn)行分析了。
/**
* 獲取隊(duì)列頂部若干個(gè)Task 并將其出隊(duì)
* @param [type] $name 隊(duì)列名稱
* @param integer $count 數(shù)量
* @param integer $timeout 超時(shí)時(shí)間
* @return [type] 返回?cái)?shù)組[0=>['id'=> , 'score'=> ], 1=>['id'=> , 'score'=> ], 2=>['id'=> , 'score'=> ]]
*/
public function pop($name, $count = 1, $timeout = 10) {
//合法性檢測(cè)
if (empty($name) || $count = 0) return [];
//加鎖
if (!$this->_redis->lock->lock("Queue:$name")) {
Log::get('queue')->error("pop faild because of pop failure: name = $name, count = $count");
return false;
}
//取出若干的Task
$result = [];
$array = $this->_redis->zset->getByScore("Queue:$name", false, microtime(true), true, false, [0, $count]);
//將其放在$result數(shù)組里 并 刪除掉redis對(duì)應(yīng)的id
foreach ($array as $id => $score) {
$result[] = ['id'=>$id, 'score'=>$score];
$this->_redis->zset->delete("Queue:$name", $id);
}
//解鎖
$this->_redis->lock->unlock("Queue:$name");
return $count == 1 ? (empty($result) ? false : $result[0]) : $result;
}
以上就是用Redis實(shí)現(xiàn)任務(wù)隊(duì)列的整一套思路和代碼實(shí)現(xiàn)的總結(jié)和分享，這里我附上正一個(gè)實(shí)現(xiàn)類的代碼，代碼里我基本上對(duì)每一行進(jìn)行了注釋，方便大家快速看懂并且能模擬應(yīng)用。想要深入了解的請(qǐng)看整個(gè)類的代碼：
/**
* 任務(wù)隊(duì)列
*
*/
class RedisQueue {
private $_redis;
public function __construct($param = null) {
$this->_redis = RedisFactory::get($param);
}
/**
* 入隊(duì)一個(gè) Task
* @param [type] $name 隊(duì)列名稱
* @param [type] $id 任務(wù)id（或者其數(shù)組）
* @param integer $timeout 入隊(duì)超時(shí)時(shí)間(秒)
* @param integer $afterInterval [description]
* @return [type] [description]
*/
public function enqueue($name, $id, $timeout = 10, $afterInterval = 0) {
//合法性檢測(cè)
if (empty($name) || empty($id) || $timeout = 0) return false;
//加鎖
if (!$this->_redis->lock->lock("Queue:{$name}", $timeout)) {
Logger::get('queue')->error("enqueue faild becouse of lock failure: name = $name, id = $id");
return false;
}
//入隊(duì)時(shí)以當(dāng)前時(shí)間戳作為 score
$score = microtime(true) + $afterInterval;
//入隊(duì)
foreach ((array)$id as $item) {
//先判斷下是否已經(jīng)存在該id了
if (false === $this->_redis->zset->getScore("Queue:$name", $item)) {
$this->_redis->zset->add("Queue:$name", $score, $item);
}
}
//解鎖
$this->_redis->lock->unlock("Queue:$name");
return true;
}
/**
* 出隊(duì)一個(gè)Task，需要指定$id 和 $score
* 如果$score 與隊(duì)列中的匹配則出隊(duì)，否則認(rèn)為該Task已被重新入隊(duì)過(guò)，當(dāng)前操作按失敗處理
*
* @param [type] $name 隊(duì)列名稱
* @param [type] $id 任務(wù)標(biāo)識(shí)
* @param [type] $score 任務(wù)對(duì)應(yīng)score，從隊(duì)列中獲取任務(wù)時(shí)會(huì)返回一個(gè)score，只有$score和隊(duì)列中的值匹配時(shí)Task才會(huì)被出隊(duì)
* @param integer $timeout 超時(shí)時(shí)間(秒)
* @return [type] Task是否成功，返回false可能是redis操作失敗，也有可能是$score與隊(duì)列中的值不匹配（這表示該Task自從獲取到本地之后被其他線程入隊(duì)過(guò)）
*/
public function dequeue($name, $id, $score, $timeout = 10) {
//合法性檢測(cè)
if (empty($name) || empty($id) || empty($score)) return false;
//加鎖
if (!$this->_redis->lock->lock("Queue:$name", $timeout)) {
Logger:get('queue')->error("dequeue faild becouse of lock lailure:name=$name, id = $id");
return false;
}
//出隊(duì)
//先取出redis的score
$serverScore = $this->_redis->zset->getScore("Queue:$name", $id);
$result = false;
//先判斷傳進(jìn)來(lái)的score和redis的score是否是一樣
if ($serverScore == $score) {
//刪掉該$id
$result = (float)$this->_redis->zset->delete("Queue:$name", $id);
if ($result == false) {
Logger::get('queue')->error("dequeue faild because of redis delete failure: name =$name, id = $id");
}
}
//解鎖
$this->_redis->lock->unlock("Queue:$name");
return $result;
}
/**
* 獲取隊(duì)列頂部若干個(gè)Task 并將其出隊(duì)
* @param [type] $name 隊(duì)列名稱
* @param integer $count 數(shù)量
* @param integer $timeout 超時(shí)時(shí)間
* @return [type] 返回?cái)?shù)組[0=>['id'=> , 'score'=> ], 1=>['id'=> , 'score'=> ], 2=>['id'=> , 'score'=> ]]
*/
public function pop($name, $count = 1, $timeout = 10) {
//合法性檢測(cè)
if (empty($name) || $count = 0) return [];
//加鎖
if (!$this->_redis->lock->lock("Queue:$name")) {
Logger::get('queue')->error("pop faild because of pop failure: name = $name, count = $count");
return false;
}
//取出若干的Task
$result = [];
$array = $this->_redis->zset->getByScore("Queue:$name", false, microtime(true), true, false, [0, $count]);
//將其放在$result數(shù)組里 并 刪除掉redis對(duì)應(yīng)的id
foreach ($array as $id => $score) {
$result[] = ['id'=>$id, 'score'=>$score];
$this->_redis->zset->delete("Queue:$name", $id);
}
//解鎖
$this->_redis->lock->unlock("Queue:$name");
return $count == 1 ? (empty($result) ? false : $result[0]) : $result;
}
/**
* 獲取隊(duì)列頂部的若干個(gè)Task
* @param [type] $name 隊(duì)列名稱
* @param integer $count 數(shù)量
* @return [type] 返回?cái)?shù)組[0=>['id'=> , 'score'=> ], 1=>['id'=> , 'score'=> ], 2=>['id'=> , 'score'=> ]]
*/
public function top($name, $count = 1) {
//合法性檢測(cè)
if (empty($name) || $count 1) return [];
//取錯(cuò)若干個(gè)Task
$result = [];
$array = $this->_redis->zset->getByScore("Queue:$name", false, microtime(true), true, false, [0, $count]);
//將Task存放在數(shù)組里
foreach ($array as $id => $score) {
$result[] = ['id'=>$id, 'score'=>$score];
}
//返回?cái)?shù)組
return $count == 1 ? (empty($result) ? false : $result[0]) : $result;
}
}
到此，這兩大塊功能基本講解完畢，對(duì)于任務(wù)隊(duì)列，你可以寫一個(gè)shell腳本，讓服務(wù)器定時(shí)運(yùn)行某些程序，實(shí)現(xiàn)入隊(duì)出隊(duì)等操作，這里我就不在將其與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)去實(shí)現(xiàn)了，大家理解好這兩大功能的實(shí)現(xiàn)思路即可，由于代碼用的是PHP語(yǔ)言來(lái)寫的，如果你理解了實(shí)現(xiàn)思路，你完全可以使用java或者是.net等等其他語(yǔ)言去實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能。這兩大功能的應(yīng)用場(chǎng)景十分多，特別是秒殺，另一個(gè)就是春運(yùn)搶火車票，這兩個(gè)是最鮮明的例子了。當(dāng)然還有很多地方用到，這里我不再一一列舉。
好了，本次總結(jié)和分享到此完畢。最后我附上分布式鎖和任務(wù)隊(duì)列這兩個(gè)類：
/**
*在redis上實(shí)現(xiàn)分布式鎖
*/
class RedisLock {
private $redisString;
private $lockedNames = [];
public function __construct($param = NULL) {
$this->redisString = RedisFactory::get($param)->string;
}
/**
* 加鎖
* @param [type] $name 鎖的標(biāo)識(shí)名
* @param integer $timeout 循環(huán)獲取鎖的等待超時(shí)時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)會(huì)一直嘗試獲取鎖直到超時(shí)，為0表示失敗后直接返回不等待
* @param integer $expire 當(dāng)前鎖的最大生存時(shí)間(秒)，必須大于0，如果超過(guò)生存時(shí)間鎖仍未被釋放，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)強(qiáng)制釋放
* @param integer $waitIntervalUs 獲取鎖失敗后掛起再試的時(shí)間間隔(微秒)
* @return [type] [description]
*/
public function lock($name, $timeout = 0, $expire = 15, $waitIntervalUs = 100000) {
if ($name == null) return false;
//取得當(dāng)前時(shí)間
$now = time();
//獲取鎖失敗時(shí)的等待超時(shí)時(shí)刻
$timeoutAt = $now + $timeout;
//鎖的最大生存時(shí)刻
$expireAt = $now + $expire;
$redisKey = "Lock:{$name}";
while (true) {
//將rediskey的最大生存時(shí)刻存到redis里，過(guò)了這個(gè)時(shí)刻該鎖會(huì)被自動(dòng)釋放
$result = $this->redisString->setnx($redisKey, $expireAt);
if ($result != false) {
//設(shè)置key的失效時(shí)間
$this->redisString->expire($redisKey, $expireAt);
//將鎖標(biāo)志放到lockedNames數(shù)組里
$this->lockedNames[$name] = $expireAt;
return true;
}
//以秒為單位，返回給定key的剩余生存時(shí)間
$ttl = $this->redisString->ttl($redisKey);
//ttl小于0 表示key上沒有設(shè)置生存時(shí)間（key是不會(huì)不存在的，因?yàn)榍懊鎠etnx會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建）
//如果出現(xiàn)這種狀況，那就是進(jìn)程的某個(gè)實(shí)例setnx成功后 crash 導(dǎo)致緊跟著的expire沒有被調(diào)用
//這時(shí)可以直接設(shè)置expire并把鎖納為己用
if ($ttl 0) {
$this->redisString->set($redisKey, $expireAt);
$this->lockedNames[$name] = $expireAt;
return true;
}
/*****循環(huán)請(qǐng)求鎖部分*****/
//如果沒設(shè)置鎖失敗的等待時(shí)間 或者 已超過(guò)最大等待時(shí)間了，那就退出
if ($timeout = 0 || $timeoutAt microtime(true)) break;
//隔 $waitIntervalUs 后繼續(xù) 請(qǐng)求
usleep($waitIntervalUs);
}
return false;
}
/**
* 解鎖
* @param [type] $name [description]
* @return [type] [description]
*/
public function unlock($name) {
//先判斷是否存在此鎖
if ($this->isLocking($name)) {
//刪除鎖
if ($this->redisString->deleteKey("Lock:$name")) {
//清掉lockedNames里的鎖標(biāo)志
unset($this->lockedNames[$name]);
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 釋放當(dāng)前所有獲得的鎖
* @return [type] [description]
*/
public function unlockAll() {
//此標(biāo)志是用來(lái)標(biāo)志是否釋放所有鎖成功
$allSuccess = true;
foreach ($this->lockedNames as $name => $expireAt) {
if (false === $this->unlock($name)) {
$allSuccess = false;
}
}
return $allSuccess;
}
/**
* 給當(dāng)前所增加指定生存時(shí)間，必須大于0
* @param [type] $name [description]
* @return [type] [description]
*/
public function expire($name, $expire) {
//先判斷是否存在該鎖
if ($this->isLocking($name)) {
//所指定的生存時(shí)間必須大于0
$expire = max($expire, 1);
//增加鎖生存時(shí)間
if ($this->redisString->expire("Lock:$name", $expire)) {
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 判斷當(dāng)前是否擁有指定名字的所
* @param [type] $name [description]
* @return boolean [description]
*/
public function isLocking($name) {
//先看lonkedName[$name]是否存在該鎖標(biāo)志名
if (isset($this->lockedNames[$name])) {
//從redis返回該鎖的生存時(shí)間
return (string)$this->lockedNames[$name] = (string)$this->redisString->get("Lock:$name");
}
return false;
}
}
/**
* 任務(wù)隊(duì)列
*/
class RedisQueue {
private $_redis;
public function __construct($param = null) {
$this->_redis = RedisFactory::get($param);
}
/**
* 入隊(duì)一個(gè) Task
* @param [type] $name 隊(duì)列名稱
* @param [type] $id 任務(wù)id（或者其數(shù)組）
* @param integer $timeout 入隊(duì)超時(shí)時(shí)間(秒)
* @param integer $afterInterval [description]
* @return [type] [description]
*/
public function enqueue($name, $id, $timeout = 10, $afterInterval = 0) {
//合法性檢測(cè)
if (empty($name) || empty($id) || $timeout = 0) return false;
//加鎖
if (!$this->_redis->lock->lock("Queue:{$name}", $timeout)) {
Logger::get('queue')->error("enqueue faild becouse of lock failure: name = $name, id = $id");
return false;
}
//入隊(duì)時(shí)以當(dāng)前時(shí)間戳作為 score
$score = microtime(true) + $afterInterval;
//入隊(duì)
foreach ((array)$id as $item) {
//先判斷下是否已經(jīng)存在該id了
if (false === $this->_redis->zset->getScore("Queue:$name", $item)) {
$this->_redis->zset->add("Queue:$name", $score, $item);
}
}
//解鎖
$this->_redis->lock->unlock("Queue:$name");
return true;
}
/**
* 出隊(duì)一個(gè)Task，需要指定$id 和 $score
* 如果$score 與隊(duì)列中的匹配則出隊(duì)，否則認(rèn)為該Task已被重新入隊(duì)過(guò)，當(dāng)前操作按失敗處理
*
* @param [type] $name 隊(duì)列名稱
* @param [type] $id 任務(wù)標(biāo)識(shí)
* @param [type] $score 任務(wù)對(duì)應(yīng)score，從隊(duì)列中獲取任務(wù)時(shí)會(huì)返回一個(gè)score，只有$score和隊(duì)列中的值匹配時(shí)Task才會(huì)被出隊(duì)
* @param integer $timeout 超時(shí)時(shí)間(秒)
* @return [type] Task是否成功，返回false可能是redis操作失敗，也有可能是$score與隊(duì)列中的值不匹配（這表示該Task自從獲取到本地之后被其他線程入隊(duì)過(guò)）
*/
public function dequeue($name, $id, $score, $timeout = 10) {
//合法性檢測(cè)
if (empty($name) || empty($id) || empty($score)) return false;
//加鎖
if (!$this->_redis->lock->lock("Queue:$name", $timeout)) {
Logger:get('queue')->error("dequeue faild becouse of lock lailure:name=$name, id = $id");
return false;
}
//出隊(duì)
//先取出redis的score
$serverScore = $this->_redis->zset->getScore("Queue:$name", $id);
$result = false;
//先判斷傳進(jìn)來(lái)的score和redis的score是否是一樣
if ($serverScore == $score) {
//刪掉該$id
$result = (float)$this->_redis->zset->delete("Queue:$name", $id);
if ($result == false) {
Logger::get('queue')->error("dequeue faild because of redis delete failure: name =$name, id = $id");
}
}
//解鎖
$this->_redis->lock->unlock("Queue:$name");
return $result;
}
/**
* 獲取隊(duì)列頂部若干個(gè)Task 并將其出隊(duì)
* @param [type] $name 隊(duì)列名稱
* @param integer $count 數(shù)量
* @param integer $timeout 超時(shí)時(shí)間
* @return [type] 返回?cái)?shù)組[0=>['id'=> , 'score'=> ], 1=>['id'=> , 'score'=> ], 2=>['id'=> , 'score'=> ]]
*/
public function pop($name, $count = 1, $timeout = 10) {
//合法性檢測(cè)
if (empty($name) || $count = 0) return [];
//加鎖
if (!$this->_redis->lock->lock("Queue:$name")) {
Logger::get('queue')->error("pop faild because of pop failure: name = $name, count = $count");
return false;
}
//取出若干的Task
$result = [];
$array = $this->_redis->zset->getByScore("Queue:$name", false, microtime(true), true, false, [0, $count]);
//將其放在$result數(shù)組里 并 刪除掉redis對(duì)應(yīng)的id
foreach ($array as $id => $score) {
$result[] = ['id'=>$id, 'score'=>$score];
$this->_redis->zset->delete("Queue:$name", $id);
}
//解鎖
$this->_redis->lock->unlock("Queue:$name");
return $count == 1 ? (empty($result) ? false : $result[0]) : $result;
}
/**
* 獲取隊(duì)列頂部的若干個(gè)Task
* @param [type] $name 隊(duì)列名稱
* @param integer $count 數(shù)量
* @return [type] 返回?cái)?shù)組[0=>['id'=> , 'score'=> ], 1=>['id'=> , 'score'=> ], 2=>['id'=> , 'score'=> ]]
*/
public function top($name, $count = 1) {
//合法性檢測(cè)
if (empty($name) || $count 1) return [];
//取錯(cuò)若干個(gè)Task
$result = [];
$array = $this->_redis->zset->getByScore("Queue:$name", false, microtime(true), true, false, [0, $count]);
//將Task存放在數(shù)組里
foreach ($array as $id => $score) {
$result[] = ['id'=>$id, 'score'=>$score];
}
//返回?cái)?shù)組
return $count == 1 ? (empty($result) ? false : $result[0]) : $result;
}
}
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。
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