Hapi 中实现 Redis 分布式锁详解

在分布式系统中，锁是保证数据一致性和避免并发冲突的重要工具。Redis 作为一种高效的内存数据库，也支持分布式锁的实现。而在 Hapi 中使用 Redis 分布式锁，可以更加方便地实现分布式应用的并发控制。

本文将详细介绍在 Hapi 中如何实现 Redis 分布式锁，包括实现思路、应用场景、代码实现和注意事项等。

分布式锁的应用场景

分布式锁的应用场景非常广泛，例如：分布式任务调度、分布式缓存同步、分布式购物车、分布式限流等。这里以分布式购买抢票为例，来说明分布式锁的应用。

在分布式购票场景中，多个用户同时购买一张票，需要对座位进行加锁，禁止其他用户购买。如果在单机场景下，可以使用 synchronize（同步锁）来解决。但在分布式环境中，每个节点需要对同一个资源进行操作，需要使用分布式锁。

Redis 分布式锁的实现思路

Redis 实现分布式锁的基本思路是：当多个线程、进程同时操作一段代码时，先到达的实例获得锁，后到达的实例必须等待锁被释放后才能获取锁。Redis 实现的分布式锁有以下几个步骤：

1. 客户端获取锁，先尝试使用 SETNX（SET if Not eXists）命令向 Redis 服务器请求加锁，如果该 key 不存在，则给定 key 设置值为 lock，返回成功。
2. 如果客户端获取锁失败，则等待一段时间后重新尝试获取锁。
3. 客户端释放锁，使用 DEL 命令删除锁。

Hapi 中实现 Redis 分布式锁示例代码

在 Hapi 中，可以借助 Redis 的 SETNX 命令（SET if Not eXists）来实现 Redis 分布式锁。下面是一个 Hapi 中实现 Redis 分布式锁的示例代码：

const Hapi = require('@hapi/hapi');
const Redis = require('ioredis');
const redisClient = new Redis();

// 获取分布式锁
async function obtainLock(redisClient, lockName, acquireTimeout, lockTimeout) {
  const end = Date.now() + acquireTimeout;

  while (true) {
    const isLocked = await redisClient.set(lockName, 1, 'NX', 'PX', lockTimeout);
    if (isLocked === 'OK') {
      return true;
    }

    if (Date.now() > end) {
      return false;
    }

    await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 10));
  }
}

// 尝试获取分布式锁
async function tryToGetLock(redisClient, lockName, acquireTimeout, lockTimeout) {
  const isLockObtained = await obtainLock(redisClient, lockName, acquireTimeout, lockTimeout);

  if (!isLockObtained) {
    throw new Error(`Timeout while obtaining the '${lockName}' lock`);
  }
}

// 释放分布式锁
async function releaseLock(redisClient, lockName) {
  await redisClient.del(lockName);
}

const server = new Hapi.Server({
  port: 3000,
  host: 'localhost',
});

// GET 路由
server.route({
  method: 'GET',
  path: '/buy-ticket',
  handler: async (request, h) => {
    try {
      await tryToGetLock(redisClient, 'ticket_lock', 5000, 30000);

      // 票买完逻辑
      return h.response('Ticket bought!');
    } catch (e) {
      // 获取锁失败逻辑
      console.error(e);
      return h.response('Unable to buy ticket').code(500);
    } finally {
      await releaseLock(redisClient, 'ticket_lock');
    }
  },
});

async function startServer() {
  await server.start();
  console.log('Server running on %s', server.info.uri);
}

startServer();

以上示例代码中，我们实现了一个 /buy-ticket GET 路由，获取分布式锁，对票的购买进行相应的解锁处理。

Redis 分布式锁的注意事项

1. 在获取锁和释放锁的过程中，一定要保证原子性和可靠性。如果使用的是异步操作，需要使用 promise 等待所有异步操作执行完毕后再进行后续处理。
2. 获取锁超时参数的设置需谨慎。如果过长，可能会导致系统的响应速度变慢，如果过短，可能会导致锁的竞争失败率提高，从而影响系统的性能。
3. lockTimeout 参数不应过短，以防止锁提前释放导致的影响。
4. 在等待锁期间，要避免 busy-waiting（空转），应使用 sleep 等待一段时间后再进行下一次获取锁的尝试。

总结

本文介绍了在 Hapi 中实现 Redis 分布式锁的思路和示例代码，以及一些需要注意的事项。在分布式系统场景中，分布式锁的使用非常普遍，可以保证系统的数据一致性和并发控制。

来源：JavaScript中文网 ，转载请注明来源 本文地址：https://www.javascriptcn.com/post/65a745d9add4f0e0ff042db4