一种分布式锁实现方法、装置、计算机设备及存储介质

本发明实施例涉及计算机软件应用技术领域，尤其涉及一种分布式锁实现方法、装置、计算机设备及存储介质。

在分布式应用中，往往会遇到多个进程提供同一服务的情况，这些进程用于对共享资源直接发起访问，或对能够直接访问共享资源的相应任务或作业进行管理控制。因此在访问共享资源或对相应任务以及作业进行管理控制的时候，还需要采用一定手段来防止各进程彼此间的干扰，从而保证服务和数据的一致性，分布式锁机制便是通常采用的一种手段，即进程在对共享资源直接发起访问前，或对能够直接访问共享资源的各任务以及作业进行管理控制前，需获取与所述共享资源或所述任务以及作业对应的唯一的分布式锁，由此来保证服务和数据的一致性。

现有技术中，常用的分布式锁的实现方式为：基于MySQL(关系型数据库管理系统)的事务实现分布式锁。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：MySQL性能存在很大限制，并发量不够大，由于缺乏内置超时机制，需要独立服务周期性检查。由此可见，基于MySQL的事务实现分布式锁的性能较差。

本发明实施例提供一种分布式锁实现方法、装置、计算机设备及存储介质，以实现分布式锁的高效加锁。

第一方面，本发明实施例提供了一种分布式锁实现方法，包括：

接收至少一个锁请求服务器发送的目标锁申请请求；

根据所述目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态对各所述锁请求服务器发送的所述目标锁申请请求进行响应。

第二方面，本发明实施例还提供了一种分布式锁实现装置，包括：

目标锁申请请求接收模块，用于接收至少一个锁请求服务器发送的目标锁申请请求；

目标锁申请请求响应模块，用于根据所述目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态对各所述锁请求服务器发送的所述目标锁申请请求进行响应。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所提供的分布式锁实现方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的分布式锁实现方法。

本发明实施例通过接收至少一个锁请求服务器发送的目标锁申请请求，以根据目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态对各锁请求服务器发送的目标锁申请请求进行响应，解决现有分布式锁实现方式存在的性能较差的问题，实现分布式锁的高效加锁。

图1a是本发明实施例一提供的一种分布式锁实现方法的流程图；

图1b是本发明实施例一提供的一种服务器向Redis申请分布式锁的示意图；

图1c是本申请实施例一提供的一种分布式锁申请方法的流程图；

图1d是本发明实施例一提供的分布式锁释放方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种分布式锁实现装置的示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1a是本发明实施例一提供的一种分布式锁实现方法的流程图，本实施例可适用于高效实现分布式锁的情况，该方法可以由分布式锁实现装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并一般可集成在计算机设备中，该计算机设备可以包括Redis数据库。相应的，如图1a所示，该方法包括如下操作：

S110、接收至少一个锁请求服务器发送的目标锁申请请求。

其中，锁请求服务器可以是用于向Redis申请目标锁的服务器，其类型可以是游戏服务器或电商服务器等，本发明实施例并不对锁请求服务器的类型进行限定。目标锁是一种分布式锁，其类型需要根据锁请求服务器的具体应用确定。例如，目标锁可以是金钱锁或积分锁等，其中，金钱锁用于控制同步访问共享的财产资源，包括虚拟币或资金等；积分锁用于控制同步访问共享的积分资源，本发明实施例同样不对目标锁的应用类型进行限定。目标锁申请请求可以是用于向Redis申请目标锁的请求。

在本发明实施例中，Redis可以接收一个或多个锁请求服务器发送的目标锁申请请求，但是为了有效控制共享资源，Redis只能为其中一个锁请求服务器分配目标锁。

S120、根据所述目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态对各所述锁请求服务器发送的所述目标锁申请请求进行响应。

其中，当前目标锁的状态即为各锁请求服务器待申请的目标锁的状态，可以包括已分配状态和未分配状态。

具体的，Redis在确定唯一一个可分配目标锁的锁请求服务器时，可以根据目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态对各锁请求服务器发送的目标锁申请请求分别进行响应，从而完成目标锁的分配。

需要说明的是，Redis具有高效、单线程及内置超时等优势，性能比MySQL优异，能够支持更高的并发，内置的超时机制可以防止因为申请者长期占用导致的锁泄漏问题。由于Redis本身是单线程的，因此可以很好保证目标锁操作的顺序性，从而高效实现分布式锁。

在本发明的一个可选实施例中，所述根据所述目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态对各所述锁请求服务器发送的所述目标锁申请请求进行响应，可以包括：如果确定所述目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态为未分配状态，则为所述锁请求服务器分配目标锁；如果确定所述目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态为已分配状态，则向所述锁请求服务器返回失败响应。

相应的，如果Redis确定目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态为未分配状态，则在接收到其中一个锁请求服务器发送的目标锁申请请求时，可以为该锁请求服务器分配目标锁。如果确定目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态为已分配状态，表明目标锁已分配，此时不能将目标锁分配给其他的锁请求服务器，则在接收到其他锁请求服务器发送的目标锁申请请求时，可以直接向其他锁请求服务器返回失败响应。

可选的，所述目标锁申请请求可以包括目标锁标识；所述为所述锁请求服务器分配目标锁，可以包括：采用所述目标锁标识标记所述目标锁，并向所述锁请求服务器返回成功响应。

其中，目标锁标识可以用于标识目标锁。示例性的，可以采用关键值T作为目标锁标识以标识目标锁。

在一个具体的例子中，锁请求服务器发送的目标锁申请请求可以包括目标锁标识，如T＝1。Redis接收到目标锁申请请求后，如果确定目标锁尚未分配，则可以采用T＝1的目标锁标识标记目标锁，并向锁请求服务器返回目标锁申请成功的成功响应。相应的，如果确定目标锁已分配，即T＝1的目标锁已存在，则可以向锁请求服务器返回目标锁申请失败的失败响应。

在本发明的一个可选实施例中，在所述为所述锁请求服务器分配目标锁之后，还可以包括：如果确定所述目标锁的运行时间超过设定时间阈值，且未接收到持有所述目标锁的锁请求服务器发送的目标锁释放请求，则自动释放所述目标锁。

在本发明的一个可选实施例中，在所述为所述锁请求服务器分配目标锁之后，还可以包括：如果确定所述目标锁的运行时间未超过设定时间阈值，且接收到持有所述目标锁的锁请求服务器发送的目标锁释放请求，则释放所述目标锁。

其中，设定时间阈值可以是根据实际需求预先设定的时间阈值，如200ms等，本发明实施例并不对设定时间阈值的具体数值进行限定。目标锁释放请求可以是用于释放目标锁的请求。

本发明实施例所提供的分布式锁实现方法还可以实现对分布式锁的释放。具体的，Redis可以根据内置的超时机制预先设定设定时间阈值，并实时监控目标锁的运行时间。如果Redis确定目标锁的运行时间已经超过了设定时间阈值，但尚未接收到持有目标锁的锁请求服务器发送的目标锁释放请求，为了避免锁泄露问题，可以自动释放目标锁。如果在到达设定时间阈值之前，Redis接收到持有目标锁的锁请求服务器发送的目标锁释放请求，则可以根据目标锁释放请求释放目标锁。

在本发明的一个可选实施例中，所述释放所述目标锁，可以包括：删除所述目标锁标识。

可选的，如果目标锁申请请求包括目标锁标识，则在释放目标锁(包括自动释放和根据目标锁释放请求释放)时，可以直接删除目标锁对应的目标锁标识。

图1b是本发明实施例一提供的一种服务器向Redis申请分布式锁的示意图。在一个具体的例子中，如图1b所示，游戏服务器A、游戏服务器B……游戏服务器N均可以向Redis申请分布式锁：金钱锁。游戏服务器A首先向Redis申请玩家A的金钱锁，其发送的目标锁申请请求中包括的目标锁标识设置为id_playerA_coin＝1。Redis接收到游戏服务器A发送的目标锁申请请求后，判定玩家A的金钱锁未分配，此时可以为游戏服务器A分配玩家A的金钱锁，并向游戏服务器A返回锁申请成功回应。在游戏服务器A持有玩家A的金钱锁期间，也即，在玩家A的金钱锁的运行期间内，如果游戏服务器B又向Redis申请玩家A的金钱锁，也即发送的目标锁申请请求中包括的目标锁标识为id_playerA_coin＝1。此时Redis判定玩家A的金钱锁已分配，因此向游戏服务器B返回申请失败回应。当游戏服务器A向Redis发送玩家A的金钱锁释放请求时，Redis可以释放玩家A的金钱锁，并删除玩家A的金钱锁的目标锁标识id_playerA_coin＝1。由于玩家A的金钱锁已经释放，此时玩家A的金钱锁的状态为未分配。如果游戏服务器N向Redis继续申请玩家A的金钱锁，其发送的目标锁申请请求中包括的目标锁标识设置为id_playerA_coin＝1。Redis接收到游戏服务器N发送的目标锁申请请求后，判定玩家A的金钱锁未分配，此时可以为游戏服务器N分配玩家A的金钱锁，并向游戏服务器N返回锁申请成功回应。在玩家A的金钱锁的运行期间内，如果游戏服务器B又向Redis申请玩家A的金钱锁，此时Redis判定玩家A的金钱锁已分配，因此依然向游戏服务器B返回申请失败回应。当Redis判断玩家A的金钱锁的运行时间达到设定时间阈值，但尚未接收到游戏服务器N发送的玩家A的金钱锁释放请求时，Redis可以自动释放玩家A的金钱锁，并删除玩家A的金钱锁的目标锁标识id_playerA_coin＝1。此后，游戏服务器B在玩家A的金钱锁未分配的情况下，可以继续向Redis申请玩家A的金钱锁。

图1c是本申请实施例一提供的一种分布式锁申请方法的流程图，图1d是本发明实施例一提供的分布式锁释放方法的流程图。在一个具体的例子中，如图1c所示，Redis接收到目标锁申请者发送的目标锁申请请求后，需要确认目标锁是否已经分配。如果确认未分配，则为目标锁申请者分配目标锁，并向目标锁申请者返回成功响应。如果确认已分配，则还可以进一步判断目标锁的运行时间是否已超时。如果确认目标锁的运行时间未超时，则向目标锁申请者返回失败响应。如果确认目标锁的运行时间已超时，则可以在自动释放目标锁后，为目标锁申请者分配目标锁，并向目标锁申请者返回成功响应。如图1d所示，如果Redis接收到目标锁释放者发送的目标锁释放请求，则需要判断目标锁释放者是否是目标锁的持有者，也即目标锁释放者是否确实持有目标锁。如果确定目标锁释放者是目标锁的持有者，则可以释放目标锁；否则，拒绝释放目标锁。

本发明实施例通过接收至少一个锁请求服务器发送的目标锁申请请求，以根据目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态对各锁请求服务器发送的目标锁申请请求进行响应，解决现有分布式锁实现方式存在的性能较差的问题，实现分布式锁的高效加锁。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种分布式锁实现装置的示意图，如图2所示，所述装置包括：目标锁申请请求接收模块210以及目标锁申请请求响应模块220，其中：

目标锁申请请求接收模块210，用于接收至少一个锁请求服务器发送的目标锁申请请求；

目标锁申请请求响应模块220，用于根据所述目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态对各所述锁请求服务器发送的所述目标锁申请请求进行响应。

本发明实施例通过接收至少一个锁请求服务器发送的目标锁申请请求，以根据目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态对各锁请求服务器发送的目标锁申请请求进行响应，解决现有分布式锁实现方式存在的性能较差的问题，实现分布式锁的高效加锁。

可选的，目标锁申请请求响应模块220包括：

目标锁分配单元；用于如果确定所述目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态为未分配状态，则为所述锁请求服务器分配目标锁；

失败响应单元，用于如果确定所述目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态为已分配状态，则向所述锁请求服务器返回失败响应。

可选的，所述装置还包括：目标锁自动释放模块，用于如果确定所述目标锁的运行时间超过设定时间阈值，且未接收到持有所述目标锁的锁请求服务器发送的目标锁释放请求，则自动释放所述目标锁。

可选的，所述装置还包括：目标锁释放模块，用于如果确定所述目标锁的运行时间未超过设定时间阈值，且接收到持有所述目标锁的锁请求服务器发送的目标锁释放请求，则释放所述目标锁。

可选的，所述目标锁申请请求包括目标锁标识；目标锁分配单元具体用于采用所述目标锁标识标记所述目标锁，并向所述锁请求服务器返回成功响应；目标锁自动释放模块或目标锁释放模块，用于删除所述目标锁标识。

上述分布式锁实现装置可执行本发明任意实施例所提供的分布式锁实现方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的分布式锁实现方法。

由于上述所介绍的分布式锁实现装置为可以执行本发明实施例中的分布式锁实现方法的装置，故而基于本发明实施例中所介绍的分布式锁实现方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的分布式锁实现装置的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该分布式锁实现装置如何实现本发明实施例中的分布式锁实现方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中分布式锁实现方法所采用的装置，都属于本申请所欲保护的范围。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的计算机设备312的框图。图3显示的计算机设备312仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，计算机设备312以通用计算设备的形式表现。计算机设备312的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器316，存储装置328，连接不同系统组件(包括存储装置328和处理器316)的总线318。

总线318表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture，ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture，MCA)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线。

计算机设备312典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备312访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储装置328可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)330和/或高速缓存存储器332。计算机设备312可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统334可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如只读光盘(Compact Disc-Read Only Memory，CD-ROM)、数字视盘(Digital Video Disc-Read Only Memory，DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线318相连。存储装置328可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块326的程序336，可以存储在例如存储装置328中，这样的程序模块326包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块326通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备312也可以与一个或多个外部设备314(例如键盘、指向设备、摄像头、显示器324等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备312交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备312能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(Input/Output，I/O)接口322进行。并且，计算机设备312还可以通过网络适配器320与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network，LAN)，广域网Wide Area Network，WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器320通过总线318与计算机设备312的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备312使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列(Redundant Arraysof Independent Disks，RAID)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器316通过运行存储在存储装置328中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明上述实施例所提供的分布式锁实现方法。

也即，所述处理单元执行所述程序时实现：接收至少一个锁请求服务器发送的目标锁申请请求；根据所述目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态对各所述锁请求服务器发送的所述目标锁申请请求进行响应。

实施例四

本发明实施例四还提供一种存储计算机程序的计算机存储介质，所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行本发明上述实施例任一所述的分布式锁实现方法：接收至少一个锁请求服务器发送的目标锁申请请求；根据所述目标锁申请请求匹配的当前目标锁的状态对各所述锁请求服务器发送的所述目标锁申请请求进行响应。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器((Erasable Programmable ReadOnly Memory，EPROM)或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。