Ruby - 基于 Redis 的互斥体，具有过期实现

Question

我正在尝试使用 Redis 实现一个基于内存的多进程共享互斥体，它支持超时。

我需要互斥体是非阻塞的，这意味着我只需要知道是否能够获取互斥体，如果不能，只需继续执行回退代码即可。

沿着这些思路：

if lock('my_lock_key', timeout: 1.minute)
  # Do some job
else
  # exit
end

可以使用 redis 实现未过期的互斥体setnx mutex 1：

if redis.setnx('#{mutex}', '1')
  # Do some job
  redis.delete('#{mutex}')
else
  # exit
end

但是，如果我需要一个具有超时机制的互斥体（例如，为了避免 ruby​​ 代码在命令之前失败redis.delete，导致互斥体被永远锁定的情况，但不仅仅是这个原因）怎么办？

这样做显然是行不通的：

redis.multi do  
  redis.setnx('#{mutex}', '1')
  redis.expire('#{mutex}', key_timeout)
end

因为即使我无法设置互斥体（setnx返回 0），我也会重新设置互斥体的过期时间。

当然，我希望有类似的东西setnxex，可以自动设置密钥的值和过期时间，但前提是该密钥尚不存在。不幸的是，据我所知，Redis 不支持这一点。

然而，我做了 find renamenx key otherkey，它允许您将一个键重命名为其他键，前提是另一个键尚不存在。

我想出了这样的东西（出于演示目的，我将其整体写下来，并且没有将其分解为方法）：

result = redis.multi do
  dummy_key = "mutex:dummy:#{Time.now.to_f}#{key}"
  redis.setex dummy_key, key_timeout, 0
  redis.renamenx dummy_key, key
end
if result.length > 1 && result.second == 1
  # do some job
  redis.delete key
else
  # exit
end

在这里，我为虚拟密钥设置过期时间，并尝试将其重命名为真实密钥（在一次事务中）。

如果renamenx操作失败，那么我们无法获取互斥体，但不会造成任何损害：虚拟密钥将过期（可以选择通过添加一行代码立即删除它），而真实密钥的过期时间将保持不变。

如果renamenx操作成功，那么我们就能够获得互斥锁，并且互斥锁将获得所需的过期时间。

谁能看出上述解决方案有什么缺陷吗？对于这个问题有更标准的解决方案吗？我真的很讨厌使用外部 gem 来解决这个问题......

Answer 1

如果您使用的是 Redis 2.6+，则可以使用 Lua 脚本引擎更简单地完成此操作。Redis文档说：

根据定义，Redis 脚本是事务性的，因此您可以使用 Redis 事务执行的所有操作也可以使用脚本执行，并且通常脚本会更简单、更快。

实现它很简单：

LUA_ACQUIRE = "return redis.call('setnx', KEYS[1], 1) == 1 and redis.call('expire', KEYS[1], KEYS[2]) and 1 or 0"
def lock(key, timeout = 3600)
  if redis.eval(LUA_ACQUIRE, key, timeout) == 1
    begin
      yield
    ensure
      redis.del key
    end
  end
end

用法：

lock("somejob") { do_exclusive_job }