c# 理解csredis库实现分布式锁的详细流程

声明：

这里首先使用的是csredis,地址是https://github.com/2881099/csredis

该库本身已经足够完善，这里我画蛇添足一下，为了方便自己的使用。

本身csredis库已经实现了完整的加锁和去锁的逻辑，这里实现的与库本身所实现的有以下几点区别（csredis实现代码位置为：https://github.com/2881099/csredis/blob/bb6d947695770333027f3936f80052041db41b64/src/csrediscore/csredisclient.cs#l4344，有兴趣可以去了解看下）

1. 去掉了csredis的锁续租部分的功能，尽量简化

2. 将锁的token的设定交给外部，使用guid也罢，使用id也行。通过已知的token,保证了你可以在任意地方以观察者的身份释放锁。

3. 尽量不修改其key的原本值，不添加前缀，防止在观测时出现不必要的麻烦。

逻辑：

加锁就是set 一个 key ，如果key 存在的情况下则返回失败。那么典型的命令就是setnx.

一个锁显然是需要一个过期时间的，那么我们可能要用到 expire命令。

释放锁则是一个del命令

查看锁的值是需要get命令

比较常见的加锁使用的是setnx，不过由于redis支持了setkeytokennxex/pxmax-lock-time(sec/millsec) （设置key token 是否不存在才set 秒数模式/毫秒数模式 秒数或毫秒数） 这种传参模式，由此，这里更加推荐使用set 命令。

如果在我们的代码端执行del 则小概率发生以下情况：

　　a 申请锁set x，过期时间为t。

　　经过时间t后，a恰好忙完了，a通过get命令看看token是否一致，得到结果发现一致的。

a决定发送del到redis服务器，此时a恰好网络拥堵。

redis服务器由于锁x超时，进而释放了锁x。

　　此时b恰好也申请了锁x，无过期时间。

a网络恢复，del命令发送成功。

结果 b的锁被a释放了。

幸好redis支持了lua脚本。让我们得以简单的实现过期，加锁，去锁功能，而不需要自己手动timer过期。

这里要使用到eval命令执行脚本。

代码

using csredis;
using system;
using system.collections.concurrent;
using system.collections.generic;

namespace csredis.helper
{
    /// <summary>
    ///  基于csredis的简单封装
    /// </summary>
    public class csredismanager
    {
       
        private concurrentdictionary<string, csredisclient> _servicenamewithclient;
      
        /// <summary>
        ///  初始化
        /// </summary>
        public void init()
        {
            _servicenamewithclient = new concurrentdictionary<string, csredisclient>();
        }
        ///  获取业务redis服务
        /// <param name="servicename"></param>
        /// <returns></returns>
        public csredisclient getredisclient(string servicename)
            csredisclient result = null;
            _servicenamewithclient.trygetvalue(servicename,out result);
            return result;
        ///  添加redis服务
        /// <param name="connectstr"></param>
        public bool addredisclient(string servicename,string connectstr)
            csredisclient csredisclient = new csredisclient(connectstr);
            return _servicenamewithclient.tryadd(servicename, csredisclient);
        ///  设置字符串型kv 
        /// <param name="key">key</param>
        /// <param name="value">value</param>
        /// <param name="expiresecond">过期时间（秒）</param>
        /// <returns>是否成功</returns>
        public bool set(string servicename,string key,string value,int expiresecond=-1)
            var redisclient = getredisclient(servicename);
            getexceptionofclient(redisclient);
            
            return redisclient.set(key, value, expiresecond);
           
        ///  获取相应key的值
        /// <param name="key"></param>
        public string get(string servicename, string key)
            return redisclient.get(key);
        ///  如果不存在则执行，存在则忽略
        /// <param name="value"></param>
        public bool setnx(string servicename, string key, string value)
            var res = redisclient.setnx(key, value);
            return res;
        ///  带过期时间的setnx
        /// <param name="seconds"></param>
        public bool setnx(string servicename, string key, string value, int millseconds = -1)
            var res = set(servicename, key, value, redisexistence.nx, millseconds);
        ///  带过期时间的setxx
        public bool setxx(string servicename, string key, string value, int millseconds = -1)
            var res = set(servicename, key, value, redisexistence.xx, millseconds);
        ///  带参数set
        /// <param name="existence"></param>
        public bool set(string servicename, string key, string value, redisexistence existence, int millseconds = -1)
            var res = redisclient.set(key, value, millseconds, existence);
        ///  设置生存时间
        public bool expire(string servicename, string key, int seconds)
            return redisclient.expire(key, seconds);
        ///  获取剩余的生存时间（秒）
        public long ttl(string servicename, string key)
            return redisclient.ttl(key);
        ///  删除del
        public long del(string servicename,params string[] keys)
            return redisclient.del(keys);
        ///  执行脚本
        /// <param name="script"></param>
        /// <param name="args"></param>
        public object eval(string servicename, string script,string key,params object[] args)
            var res = redisclient.eval(script, key,args);
        ///  添加共享锁
        public bool addlock(string servicename, string key,string token, int millseconds = -1)
            var valres = setnx(servicename, key, token, millseconds);
            return valres;
        ///  删除共享锁
        public bool releaselock(string servicename, string key,string token)
            var script = getreleaselockscript();
            var res = redisclient.eval(script, key, token);
            if (0== (long)res)
            {
                return false;
            }
            return true;
        ///  获取键值
        /// <param name="pattern"></param>
        public string[] keys(string servicename, string pattern)
            var res = redisclient.keys(pattern);
        ///  获取client发生异常
        /// <param name="client"></param>
        private void getexceptionofclient(csredisclient client)
            if (client == null)
                throw new exception("无有效的redis服务");
        ///  lua脚本删除共享锁
        ///  解决在a申请锁 xxkey  过期的瞬间，b 申请锁xxkey,
        ///  此时恰好a执行到释放xxkey从而引起的异常释放
        private static  string getreleaselockscript()
            return "if redis.call(\"get\",keys[1]) == argv[1] \nthen\nreturn redis.call(\"del\", keys[1])\nelse\nreturn 0\nend";
        
    }
    
}

这里我把要单独执行的lua脚本单独提出来

if redis.call("get",keys[1]) == argv[1]
then
    return redis.call("del",keys[1])
else
    return 0
end

这段脚本对应的是c# 中的getreleaselockscript()方法中的文字。

这里我个人偷了个懒，按照道理，这里应该有个loadscriptpath,加载脚本所在位置，调用的时候先检查脚本是否在内存中，不在则去loadscriptpath找对应的脚本，方便不同的人协同合作。不过那个就是脚本管理器了，还要设计interface,有点偏离主题了。

下面是测试代码

using csredis.helper;
using nunit.framework;

namespace testproject
{
    public class tests
    {
        [setup]
        public void setup()
        {
        }
        [test]
        public void test1()
            csredismanager csredismanager = new csredismanager();
            csredismanager.init();
            csredismanager.addredisclient("test", "127.0.0.1:6379,password=123456, connecttimeout =1000,connectretry=1,synctimeout=10000,defaultdatabase=0");
            //csredismanager.addredisclient("product", "127.0.0.1:6379,password=123456, connecttimeout =1000,connectretry=1,synctimeout=10000,defaultdatabase=1");
            
            var token = "123";
            var lockkey = "lockkey1";
            csredismanager.addlock("test", lockkey,token,20 * 1000);
            csredismanager.releaselock("test", lockkey, token);
    }
}

这里就是对于共享锁的一点简单实现，多了挺多与本次的命令无关的代码，海涵海涵

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