談談Redis的SETNX
在 Redis 里，所謂 SETNX，是「SET if Not eXists」的縮寫，也就是只有不存在的時候才設置，可以利用它來實現鎖的效果，不過很多人沒有意識到 SETNX 有陷阱！
比如說：某個查詢數據庫的接口，因為調用量比較大，所以加了緩存，并設定緩存過期后刷新，問題是當并發量比較大的時候，如果沒有鎖機制，那么緩存過期的瞬間，大量并發請求會穿透緩存直接查詢數據庫，造成雪崩效應，如果有鎖機制，那么就可以控制只有一個請求去更新緩存，其它的請求視情況要么等待，要么使用過期的緩存。
下面以目前 PHP 社區里最流行的 PHPRedis 擴展為例，實現一段演示代碼：
$ok = $redis->setNX($key, $value);
if ($ok) {
$cache->update();
$redis->del($key);
}
?>
緩存過期時，通過 SetNX 獲取鎖，如果成功了，那么更新緩存，然后刪除鎖。看上去邏輯非常簡單，可惜有問題：如果請求執行因為某些原因意外退出了，導致創建了鎖但是沒有刪除鎖，那么這個鎖將一直存在，以至于以后緩存再也得不到更新。于是乎我們需要給鎖加一個過期時間以防不測：
$redis->multi();
$redis->setNX($key, $value);
$redis->expire($key, $ttl);
$redis->exec();
?>
因為 SetNX 不具備設置過期時間的功能，所以我們需要借助 Expire 來設置，同時我們需要把兩者用 Multi/Exec 包裹起來以確保請求的原子性，以免 SetNX 成功了 Expire 卻失敗了。 可惜還有問題：當多個請求到達時，雖然只有一個請求的 SetNX 可以成功，但是任何一個請求的 Expire 卻都可以成功，如此就意味著即便獲取不到鎖，也可以刷新過期時間，如果請求比較密集的話，那么過期時間會一直被刷新，導致鎖一直有效。于是乎我們需要在保證原子性的同時，有條件的執行 Expire，接著便有了如下 Lua 代碼：
local key = KEYS[1]
local value = KEYS[2]
local ttl = KEYS[3]
local ok = redis.call('setnx', key, value)
if ok == 1 then
redis.call('expire', key, ttl)
end
return ok
沒想到實現一個看起來很簡單的功能還要用到 Lua 腳本，著實有些麻煩。其實 Redis 已經考慮到了大家的疾苦，從 2.6.12 起，SET 涵蓋了 SETEX 的功能，并且 SET 本身已經包含了設置過期時間的功能，也就是說，我們前面需要的功能只用 SET 就可以實現。
$ok = $redis->set($key, $value, array('nx', 'ex' => $ttl));
if ($ok) {
$cache->update();
$redis->del($key);
}
?>
如上代碼是完美的嗎？答案是還差一點！設想一下，如果一個請求更新緩存的時間比較長，甚至比鎖的有效期還要長，導致在緩存更新過程中，鎖就失效了，此時另一個請求會獲取鎖，但前一個請求在緩存更新完畢的時候，如果不加以判斷直接刪除鎖，就會出現誤刪除其它請求創建的鎖的情況，所以我們在創建鎖的時候需要引入一個隨機值：
$ok = $redis->set($key, $random, array('nx', 'ex' => $ttl));
if ($ok) {
$cache->update();
if ($redis->get($key) == $random) {
$redis->del($key);
}
}
?>
如此基本實現了單機鎖，假如要實現分布鎖，請參考：Distributed locks with Redis，這里就不深入討論了，總結：避免掉入 SETNX 陷阱的最好方法就是永遠不要使用它！
