Redis + lua 实现分布式锁逻辑

Redis是一个开源的内存数据库，同时也是一个高效的缓存系统。Lua是一种轻量级脚本语言，可以被集成到Redis中，用于编写Redis脚本。Redis + Lua可以实现分布式锁逻辑。下面是一个使用Redis + Lua实现分布式锁的示例代码： ``` -- 调用 Redis 的 setnx 方法设置 key 值为 lock_key 的值为当前时间戳 + 过期时间 -- 若设置成功，表示获取锁成功 -- 若设置失败，则表示获取锁失败 -- 返回值为 1 表示获取锁成功，0 表示获取锁失败 local result = redis.call('setnx', KEYS[1], ARGV[1]) if result == 1 then -- 获取锁成功，则设置锁过期时间 redis.call('expire', KEYS[1], ARGV[2]) end -- 返回获取锁的结果 return result ``` 这段代码使用 Redis 的 setnx 方法来设置 key 值为 lock_key 的值为当前时间戳 + 过期时间。若设置成功，表示获取锁成功；若设置失败，则表示获取锁失败。获取锁成功后，再设置锁的过期时间，确保锁不会一直占用。最后返回获取锁的结果。在实际使用中，可以将上述代码封装成一个函数，方便调用。需要注意的是，分布式锁的实现还需要考虑锁的释放、锁的重入、锁的超时等问题。

redis + lua 实现分布式锁逻辑

Redis+Lua

Redis 中的 Lua 脚本是一种强大的功能，允许用户在服务器端执行自定义逻辑。通过 Lua 脚本，可以将多个 Redis 命令组合在一起，以原子方式执行复杂的业务逻辑，从而减少网络往返并提升性能。 ### 编写和使用 Lua 脚本在 Redis 中，Lua 脚本主要通过 `EVAL` 和 `EVALSHA` 两个命令进行调用。`EVAL` 命令用于直接传入脚本内容执行，而 `EVALSHA` 则通过脚本的 SHA1 摘要执行已缓存的脚本，提高效率。 #### 示例：使用 `EVAL` 执行 Lua 脚本 ```lua -- Lua 脚本示例：将一个键值对设置，并返回当前值 local key = KEYS[1] local value = ARGV[1] local old_value = redis.call('GET', key) redis.call('SET', key, value) return old_value ``` 调用该脚本的方式如下： ```bash EVAL "local key = KEYS[1]; local value = ARGV[1]; local old_value = redis.call('GET', key); redis.call('SET', key, value); return old_value" 1 mykey myvalue ``` 上述脚本首先获取 `mykey` 的旧值，然后将其设置为新值 `myvalue`，最后返回旧值。整个过程在 Redis 服务器端一次性完成，具有原子性[^4]。为了提高性能，Redis 提供了脚本缓存机制。首次使用 `EVAL` 执行的脚本会被缓存，后续可以通过 `EVALSHA` 加载其 SHA1 摘要执行，避免重复传输脚本内容。 #### 示例：使用 `SCRIPT LOAD` 和 `EVALSHA` ```bash # 先加载脚本到缓存中 SCRIPT LOAD "local key = KEYS[1]; local value = ARGV[1]; local old_value = redis.call('GET', key); redis.call('SET', key, value); return old_value" # 假设返回的 SHA1 摘要是 "a2f6b5c7d3e1a8f9c0b2d4e5f6a7c8d9e0f1a2b" EVALSHA a2f6b5c7d3e1a8f9c0b2d4e5f6a7c8d9e0f1a2b 1 mykey newvalue ``` 这种方式减少了网络数据传输量，提高了执行效率[^2]。 ### 使用场景 Lua 脚本适用于需要原子性和高效执行的复杂操作，常见的应用场景包括： - **计数器与限流**：例如实现令牌桶算法或滑动窗口限流机制，确保请求频率不超过设定阈值。 ```lua -- 示例：基于 Redis 的滑动窗口限流 Lua 脚本 local key = KEYS[1] local limit = tonumber(ARGV[1]) local window = tonumber(ARGV[2]) local current_time = redis.call("TIME")[1] -- 删除窗口外的记录 redis.call("ZREMRANGEBYSCORE", key, 0, current_time - window) -- 获取当前窗口内的请求数 local count = redis.call("ZCARD", key) if count >= limit then return false else redis.call("ZADD", key, current_time, current_time) return true end ``` - **事务性操作**：当多个 Redis 命令需要以原子方式执行时，Lua 脚本提供了一种替代 MULTI/EXEC 事务的方案。由于 Lua 脚本在 Redis 中是单线程执行的，因此天然具备事务特性[^1]。 - **分布式锁管理**：利用 Lua 脚本实现可重入的分布式锁，确保加锁和解锁操作的原子性，防止竞态条件。 ```lua -- 获取锁（带超时） local lock_key = KEYS[1] local client_id = ARGV[1] local expire_time = tonumber(ARGV[2]) if redis.call("GET", lock_key) == false then redis.call("SET", lock_key, client_id, "EX", expire_time) return true else return false end ``` - **数据聚合与计算**：在服务端进行数据预处理、统计计算等操作，减少客户端与 Redis 之间的数据交互次数。例如批量查询某些键的总和或平均值。 - **缓存更新策略**：结合缓存穿透、击穿、雪崩的防护策略，在 Lua 脚本中统一处理缓存失效后的回源逻辑，确保高并发下的稳定性。 ### 注意事项尽管 Lua 脚本提供了诸多优势，但也需要注意以下几点： - **阻塞性问题**：Redis 在执行 Lua 脚本期间会阻塞其他所有命令的执行，因此应尽量保持脚本简洁高效，避免长时间运行。 - **调试困难**：相比普通 Redis 命令，Lua 脚本的调试较为复杂，建议在开发阶段充分测试后再部署上线。 - **兼容性考虑**：不同版本的 Redis 对 Lua 脚本的支持可能存在差异，需关注版本升级带来的行为变化。

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