php 使用redis锁限制并发访问类

1.并发访问限制问题

对于一些需要限制同一个用户并发访问的场景，如果用户并发请求多次，而服务器处理没有加锁限制，用户则可以多次请求成功。

例如换领优惠券，如果用户同一时间并发提交换领码，在没有加锁限制的情况下，用户则可以使用同一个换领码同时兑换到多张优惠券。

伪代码如下：

if A(可以换领)
    B(执行换领)
    C(更新为已换领)D(结束)

如果用户并发提交换领码，都能通过可以换领(A)的判断，因为必须有一个执行换领(B)后，才会更新为已换领(C)。因此如果用户在有一个更新为已换领之前，有多少次请求，这些请求都可以执行成功。

2.并发访问限制方法

使用文件锁可以实现并发访问限制，但对于分布式架构的环境，使用文件锁不能保证多台服务器的并发访问限制。

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。
本文将使用其setnx方法实现分布式锁功能。setnx即Set it Not eXists。
当键值不存在时，插入成功（获取锁成功），如果键值已经存在，则插入失败（获取锁失败）

RedisLock.class.php

<?php/**
 *  Redis锁操作类
 *  Date:   2016-06-30
 *  Author: fdipzone
 *  Ver:    1.0
 *
 *  Func:
 *  public  lock    获取锁
 *  public  unlock  释放锁
 *  private connect 连接
 */class RedisLock { // class start

    private $_config;    private $_redis;    /**
     * 初始化
     * @param Array $config redis连接设定
     */
    public function __construct($config=array()){
        $this->_config = $config;
        $this->_redis = $this->connect();
    }    /**
     * 获取锁
     * @param  String  $key    锁标识
     * @param  Int     $expire 锁过期时间
     * @return Boolean
     */
    public function lock($key, $expire=5){
        $is_lock = $this->_redis->setnx($key, time()+$expire);        // 不能获取锁
        if(!$is_lock){            // 判断锁是否过期
            $lock_time = $this->_redis->get($key);            // 锁已过期，删除锁，重新获取
            if(time()>$lock_time){
                $this->unlock($key);
                $is_lock = $this->_redis->setnx($key, time()+$expire);
            }
        }        return $is_lock? true : false;
    }    /**
     * 释放锁
     * @param  String  $key 锁标识
     * @return Boolean
     */
    public function unlock($key){        return $this->_redis->del($key);
    }    /**
     * 创建redis连接
     * @return Link
     */
    private function connect(){        try{
            $redis = new Redis();
            $redis->connect($this->_config['host'],
            $this->_config['port'],$this->_config['timeout'],
            $this->_config['reserved'],$this->_config['retry_interval']);            
            if(empty($this->_config['auth'])){
                $redis->auth($this->_config['auth']);
            }
            $redis->select($this->_config['index']);
        }catch(RedisException $e){            
        throw new Exception($e->getMessage());            
        return false;
        }        
        return $redis;
    }

} // class end?>

demo.php

<?php
require 'RedisLock.class.php';
$config = array(    'host' => 'localhost',    'port' => 6379,    'index' => 0,    'auth' => '',    'timeout' => 1,    
'reserved' => NULL,    'retry_interval' => 100,
);
// 创建redislock对象$oRedisLock = new RedisLock($config);
// 定义锁标识$key = 'mylock';
// 获取锁$is_lock = $oRedisLock->lock($key, 10);
if($is_lock){    
echo 'get lock success<br>';    
echo 'do sth..<br>';
    sleep(5);    
    echo 'success<br>';    
    $oRedisLock->unlock($key);
    // 获取锁失败
    }
    else{    
    echo 'request too frequently<br>';
}?>

测试方法：
打开两个不同的浏览器,同时在A,B中访问demo.php
如果先访问的会获取到锁
输出
get lock success
do sth..
success

另一个获取锁失败则会输出request too frequently

保证同一时间只有一个访问有效，有效限制并发访问。


为了避免系统突然出错导致死锁，所以在获取锁的时候增加一个过期时间，如果已超过过期时间，即使是锁定状态都会释放锁，避免死锁导致的问题。


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1.并发访问限制问题

对于一些需要限制同一个用户并发访问的场景，如果用户并发请求多次，而服务器处理没有加锁限制，用户则可以多次请求成功。

例如换领优惠券，如果用户同一时间并发提交换领码，在没有加锁限制的情况下，用户则可以使用同一个换领码同时兑换到多张优惠券。

伪代码如下：

if A(可以换领)
    B(执行换领)
    C(更新为已换领)D(结束)

如果用户并发提交换领码，都能通过可以换领(A)的判断，因为必须有一个执行换领(B)后，才会更新为已换领(C)。因此如果用户在有一个更新为已换领之前，有多少次请求，这些请求都可以执行成功。

2.并发访问限制方法

使用文件锁可以实现并发访问限制，但对于分布式架构的环境，使用文件锁不能保证多台服务器的并发访问限制。

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。
本文将使用其setnx方法实现分布式锁功能。setnx即Set it Not eXists。
当键值不存在时，插入成功（获取锁成功），如果键值已经存在，则插入失败（获取锁失败）

RedisLock.class.php

<?php/**
 *  Redis锁操作类
 *  Date:   2016-06-30
 *  Author: fdipzone
 *  Ver:    1.0
 *
 *  Func:
 *  public  lock    获取锁
 *  public  unlock  释放锁
 *  private connect 连接
 */class RedisLock { // class start

    private $_config;    private $_redis;    /**
     * 初始化
     * @param Array $config redis连接设定
     */
    public function __construct($config=array()){
        $this->_config = $config;
        $this->_redis = $this->connect();
    }    /**
     * 获取锁
     * @param  String  $key    锁标识
     * @param  Int     $expire 锁过期时间
     * @return Boolean
     */
    public function lock($key, $expire=5){
        $is_lock = $this->_redis->setnx($key, time()+$expire);        // 不能获取锁
        if(!$is_lock){            // 判断锁是否过期
            $lock_time = $this->_redis->get($key);            // 锁已过期，删除锁，重新获取
            if(time()>$lock_time){
                $this->unlock($key);
                $is_lock = $this->_redis->setnx($key, time()+$expire);
            }
        }        return $is_lock? true : false;
    }    /**
     * 释放锁
     * @param  String  $key 锁标识
     * @return Boolean
     */
    public function unlock($key){        return $this->_redis->del($key);
    }    /**
     * 创建redis连接
     * @return Link
     */
    private function connect(){        try{
            $redis = new Redis();
            $redis->connect($this->_config['host'],
            $this->_config['port'],
            $this->_config['timeout'],
            $this->_config['reserved'],
            $this->_config['retry_interval']);            
            if(empty($this->_config['auth'])){
                $redis->auth($this->_config['auth']);
            }
            $redis->select($this->_config['index']);
        }catch(RedisException $e){            throw new Exception($e->getMessage());            
        return false;
        }        return $redis;
    }

} // class end?>

demo.php

<?phprequire 'RedisLock.class.php';
$config = array(    'host' => 'localhost',    'port' => 6379,    'index' => 0,    'auth' => '',    'timeout' => 1,   
 'reserved' => NULL,    'retry_interval' => 100,
);
// 创建redislock对象$oRedisLock = new RedisLock($config);
// 定义锁标识$key = 'mylock';
// 获取锁$is_lock = $oRedisLock->lock($key, 10);
if($is_lock){    
echo 'get lock success<br>';    
echo 'do sth..<br>';
    sleep(5);    
    echo 'success<br>';    
    $oRedisLock->unlock($key);
    // 获取锁失败
    }
    else{    
    echo 'request too frequently<br>';
}?>

测试方法：
打开两个不同的浏览器,同时在A,B中访问demo.php
如果先访问的会获取到锁
输出
get lock success
do sth..
success

另一个获取锁失败则会输出request too frequently

保证同一时间只有一个访问有效，有效限制并发访问。


为了避免系统突然出错导致死锁，所以在获取锁的时候增加一个过期时间，如果已超过过期时间，即使是锁定状态都会释放锁，避免死锁导致的问题。

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