面试题：Redis锁机制在MySQL微服务架构中如何实现防止重复插入数据

Question

在MySQL微服务架构中，经常会遇到需要防止重复插入相同数据的场景。请描述如何利用Redis锁机制来达成这一目标，包括加锁、解锁的具体步骤，以及可能会遇到的问题及解决方案。

Answer 1

利用Redis锁机制防止MySQL重复插入数据

1. 加锁步骤：
   • 使用Redis的SETNX（SET if Not eXists）命令来尝试获取锁。例如，在Python中使用redis - py库：

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db = 0)
lock_key = 'unique_insert_lock'
lock_value = 'unique_value'
is_lock_acquired = r.setnx(lock_key, lock_value)

- `SETNX`命令只有在键不存在时才会设置键的值，返回1表示成功获取锁，返回0表示锁已被其他进程持有。

2. 解锁步骤： - 当数据插入完成后，需要释放锁。同样在Python中：

if is_lock_acquired:
    try:
        # 执行MySQL插入操作
        pass
    finally:
        r.delete(lock_key)

- 使用`DELETE`命令删除锁对应的键，以释放锁供其他进程获取。

可能遇到的问题及解决方案

1. 死锁问题：
   • 问题描述：如果获取锁的进程在持有锁期间崩溃，没有执行解锁操作，那么该锁将永远不会被释放，导致其他进程无法获取锁，形成死锁。
   • 解决方案：为锁设置过期时间。在获取锁时，可以使用SET命令并带上EX（过期时间，单位秒）选项。例如：

is_lock_acquired = r.set(lock_key, lock_value, ex = 10, nx = True)

- 这样即使进程崩溃，10秒后锁也会自动释放。

2. 锁误删问题： - 问题描述：假设进程A获取了锁，在执行操作的过程中，锁过期自动释放了，此时进程B获取到了锁。然后进程A执行完操作准备解锁，却把进程B的锁给删除了。 - 解决方案：在获取锁时设置一个唯一的标识（如UUID）作为锁的值。解锁时，先验证锁的值是否与自己设置的标识一致，只有一致时才执行删除操作。例如：

import uuid
lock_value = str(uuid.uuid4())
is_lock_acquired = r.set(lock_key, lock_value, ex = 10, nx = True)
if is_lock_acquired:
    try:
        # 执行MySQL插入操作
        pass
    finally:
        if r.get(lock_key) == lock_value.encode('utf - 8'):
            r.delete(lock_key)