摘要：實(shí)現(xiàn)思路實(shí)現(xiàn)分布式鎖思路思路很簡(jiǎn)單，主要用到的函數(shù)是，這個(gè)應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)分布式鎖最主要的函數(shù)。實(shí)現(xiàn)任務(wù)隊(duì)列這里的實(shí)現(xiàn)會(huì)用到上面的分布式的鎖機(jī)制，主要是用到了里的有序集合這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

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)過期時(shí)間，如果是還有Lock：order請(qǐng)求過來，先是通過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zset的add()函數(shù)進(jìn)行入隊(duì)，而出隊(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)看接下來的代碼實(shí)現(xiàn)。

代碼分析
（一）先來分析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;
}

再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;
    }
}