分布式锁介绍

分布式锁: 在分布式的环境中加锁，通俗点就是在集群环境下加锁

用途: 用在抢购，预售等用途，用来保证多台机器上的数据并发安全

mysql中的悲观锁，乐观锁就是分布式锁的一种，但是mysql的性能很低，在高并发的环境下，一般不用mysql的锁，而使用其他的分布式锁。
使用可以基于redis实现，并且非常简单，官方提供了Redlock模块调用，

from redlock import RedLock

lock = RedLock('distribted_lock')
lock.acquire()   # 获取锁
# 抢到锁之后的逻辑
do_something()
lock.release()   # 释放锁

内部逻辑

1. 使用命令介绍
   （1）SETNX
   SETNX key val：当且仅当key不存在时，set一个key为val的字符串，返回1；若key存在，则什么都不做，返回0。
   （2）expire
   expire key timeout：为key设置一个超时时间，单位为second，超过这个时间锁会自动释放，避免死锁。
   （3）delete
   delete key：删除key
   在使用Redis实现分布式锁的时候，主要就会使用到这三个命令。

2. 实现思想

​ （1）获取锁的时候，使用setnx加锁，并使用expire命令为锁添加一个超时时间，超过该时间则自动释放锁，锁的value值为一个随机生成的UUID，通过此在释放锁的时候进行判断。

​ （2）获取锁的时候还设置一个获取的超时时间，若超过这个时间则放弃获取锁。

​ （3）释放锁的时候，通过UUID判断是不是该锁，若是该锁，则执行delete进行锁释放。

demo

# 连接redis
redis_client = redis.Redis(host="localhost",
                           port=6379,
                           password=password,
                           db=10)

# 获取一个锁
#lock_name：锁定名称
# acquire_time: 客户端等待获取锁的时间
# time_out: 锁的超时时间
def acquire_lock(lock_name, acquire_time=10, time_out=10):
    """获取一个分布式锁"""
    identifier = str(uuid.uuid4())
    end = time.time() + acquire_time
    lock = "string:lock:" + lock_name
    while time.time() < end:
        if redis_client.setnx(lock, identifier):
            # 给锁设置超时时间, 防止进程崩溃导致其他进程无法获取锁
            redis_client.expire(lock, time_out)
            return identifier
        elif not redis_client.ttl(lock):
            redis_client.expire(lock, time_out)
        time.sleep(0.001)
    return False

#释放一个锁
def release_lock(lock_name, identifier):
    """通用的锁释放函数"""
    lock = "string:lock:" + lock_name
    pip = redis_client.pipeline(True)
    while True:
        try:
            pip.watch(lock)
            lock_value = redis_client.get(lock)
            if not lock_value:
                return True

            if lock_value.decode() == identifier:
                pip.multi()
                pip.delete(lock)
                pip.execute()
                return True
            pip.unwatch()
            break
        except redis.excetions.WacthcError:
            pass
    return False

补充

分布式id的选择

1. 选择mysql的自增类型，性能不高
2. 使用当前时间戳，多台机器，同一个时刻，id会重复
3. 使用uuid，数据量大，也可能会重复
4. 多台服务器生成不重复id: 推荐使用雪花算法，并且python有现成的模块可以实现

分布式锁还可以通过ZooKeeper实现