LuaRestyLock

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2023-12-01

lua-resty-lock 是什么？

lua-resty-lock 是一个基于 Nginx 共享内存（ngx.shared.DICT）的非阻塞锁（基于 Nginx 的时间事件实现），说它是非阻塞的是因为它不会阻塞 Nginx 的 worker 进程，当某个key（请求）获取到该锁后，后续试图对该 key 再一次获取锁时都会『阻塞』在这里，但不会阻塞其它的 key。当第一个获取锁的 key 将获取到的数据更新到缓存后，后续的 key 就不会再回源后端应用了，从而可以起到保护后端应用的作用。

lua-resty-lock 是干什么的呢？

它是解决缓存失效风暴的利器。缓存失效风暴是指缓存因为时间过期而失效时，会导致所有的请求都去访问后台的 redis 或者 mysql，而导致 CPU 性能即刻增长的现象。所以关键是当缓存失效时，用 lock 保证只有一个线程去访问后台的 redis 或者 mysql，然后更新缓存。需要使用到 lua-resty-lock 模块的加锁、解锁功能。

lua-resty-lock 怎么应用呢？

这是 lua-resty-lock 官方文档：https://github.com/openresty/lua-resty-lock

这里假设我们使用 ngx_lua 共享内存字典来缓存 Redis 查询结果，我们在使用中有如下配置 nginx.conf：

设置 10m 的缓存空间和 1m 存储锁的空间

# you may want to change the dictionary size for your cases.
lua_shared_dict my_cache 10m;
lua_shared_dict my_locks 1m;

从本地缓存 my_cache 中获取数据；
若果存在值直接返回，如果缓存中不存在值就获取 resty_lock 锁；
再次检查缓存是否有值，因为可能有人把值放入到缓存中；
如果还是没有获取到数据，就从 redis 集群中获取数据.。如果 rereis 中也没有获取到数据，就会回溯到服务器获取数据；
更新分布式缓存 redis，再更新本地缓存 my_cache。

local resty_lock = require "resty.lock"
  local cache = ngx.shared.my_cache 
  -- step 1:
  local val, err = cache:get(key)
  if val then
    ngx.say("result: ", val)
    return
  end 
if err then
      return fail("failed to get key from shm: ", err)
  end 
  -- cache miss!
  -- step 2:
  local lock, err = resty_lock:new("my_locks")
  if not lock then
      return fail("failed to create lock: ", err)
  end 
local elapsed, err = lock:lock(key)
  if not elapsed then
      return fail("failed to acquire the lock: ", err)
  end 
 -- lock successfully acquired! 
 -- step 3:
  -- someone might have already put the value into the cache
  -- so we check it here again:
  val, err = cache:get(key)
  if val then
      local ok, err = lock:unlock()
      if not ok then
          return fail("failed to unlock: ", err)
      end 
    ngx.say("result: ", val)
      return
  end    --- step 4:
  local val = fetch_redis(key)
  if not val then
      local ok, err = lock:unlock()
      if not ok then
          return fail("failed to unlock: ", err)
      end
    -- get data from backend 
    local val =  get_from_backend(key) 
    ngx.say("result: ", val) 
    local ok,err = update_redis(val); 
    if not ok then 
    return fail("failed to upadte redis: ", err) 
    end
  end 
  -- update the shm cache with the newly fetched value
  local ok, err = cache:set(key, val, 1)
  if not ok then
      local ok, err = lock:unlock()
      if not ok then
         return fail("failed to unlock: ", err)
      end 
    return fail("failed to update shm cache: ", err)
  end 
local ok, err = lock:unlock()
  if not ok then
      return fail("failed to unlock: ", err)
  end 
ngx.say("result: ", val)