Redis सह वितरित लॉक कसे काम करतात?

Question

Accepted Answer

एक **वितरित लॉक** एक सामायिक संसाधनाच्या प्रवेशाचे समन्वय करते अनेक प्रक्रिया/सर्व्हरमध्ये जेणेकरून एका वेळी फक्त एकच लॉक धारण करतो. Redis हे सामान्यतः अणु set-if-not-exists टीटीएलसह वापरला जातो — परंतु हे योग्यरित्या करण्यासाठी काळजी आवश्यक आहे (आणि मर्यादा समजणे).

## मूलभूत Redis लॉक (SET NX सह TTL)

```js
// acquire: SET the lock key only if it doesn't exist, with a TTL (auto-release safety)
const token = randomUUID();   // a unique token identifying THIS lock holder
const acquired = await redis.set("lock:resource", token, "NX", "EX", 30);
// NX = set only if not exists (atomic); EX 30 = auto-expire in 30s (avoid deadlock)

if (acquired) {
  try {
    // ... do the work that needs exclusive access ...
  } finally {
    // release ONLY if WE still hold it (check the token) — use a Lua script for atomicity
    await releaseLock("lock:resource", token);
  }
}
```

लॉक **`SET key value NX EX`** वापरतो: अणुतः की फक्त अनुपस्थित असल्यास सेट करा (जेणेकरून फक्त एक क्लायंट यशस्वी होतो) **TTL** सह (जेणेकरून लॉक स्वयंचलितपणे रिलीज होतो जर धारक क्रॅश होतो, डेडलॉक टाळून).

## दोन महत्त्वपूर्ण शुद्धता तपशील

```text
1. ALWAYS set a TTL → if the lock holder crashes, the lock auto-expires
   (otherwise the resource is locked forever — a deadlock)
2. Use a UNIQUE TOKEN + release only if it matches → so you don't release
   SOMEONE ELSE'S lock (e.g. if your TTL expired and another client acquired it).
   Release must be ATOMIC (check-token-then-delete via a Lua script).
```

```lua
-- safe release: delete only if the value matches our token (atomic via Lua)
if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end
```

## मर्यादा आणि Redlock

```text
⚠️ A single-Redis lock isn't perfectly safe: if the TTL expires mid-work, or with
   failover (the lock not yet replicated), two clients could both hold it.
→ REDLOCK algorithm → acquire the lock across MULTIPLE independent Redis nodes
   (majority) for stronger guarantees (though even Redlock is debated).
→ For critical correctness, combine with fencing tokens or use a system designed for
   consensus (e.g. ZooKeeper/etcd). Know the trade-offs.
```

## हे का महत्त्वपूर्ण आहे

Redis सह वितरित लॉक समजून घेणे मूल्यवान आहे **वितरित प्रणालींमध्ये सामायिक संसाधनाच्या प्रवेशाचे समन्वय करण्यासाठी**, त्यामुळे हे उपयोगी ज्ञान आहे — आणि शुद्धता पिटफॉलचे समजणे विशेषतः महत्त्वपूर्ण आहे.

वितरित लॉक एक वास्तविक आवश्यकता पूर्ण करतात: एक महत्त्वपूर्ण क्रिया केवळ एक प्रक्रिया/सर्व्हर करते हे सुनिश्चित करा (डुप्लिकेट प्रसेसिंग, सामायिक संसाधनावर स्पर्धा स्थितीं किंवा विरोधाभासी ऑपरेशन प्रतिबंधित करा) बहु-सर्व्हर प्रणालींमध्ये, आणि Redis हे या साठी एक सामान्य साधन आहे.

**मूलभूत यंत्रणा** समजून घेणे — `SET key value NX EX` (अणु set-if-not-exists टीटीएलसह) जेणेकरून फक्त एक क्लायंट लॉक प्राप्त करतो आणि ते क्रॅशवर स्वयंचलितपणे रिलीज होतो — हे मूलभूत तंत्र आहे.

गंभीरपणे, **दोन शुद्धता तपशील** समजून घेणे आवश्यक आहे: **नेहमी TTL वापरा** (जेणेकरून क्रॅश झालेल्या धारकाचा लॉक स्वयंचलितपणे संपतो, कायम डेडलॉक टाळून) आणि **अद्वितीय टोकन सह जुळणारी रिलीज वापरा** (जेणेकरून आपल्या TTL संपून गेल्यास आप्पण अपघातवशात दुसर्या क्लायंटचा लॉक रिलीज न करा — Lua स्क्रिप्टद्वारे अणु check-then-delete सह).

हे तपशील असे आहेत जेथे नाइव्ह अंमलबजावणीतून सूक्ष्म, धोकादायक बग आहेत.

तितकेच महत्त्वपूर्ण म्हणजे **मर्यादा** समजून घेणे: एकल-Redis लॉक अगदी सुरक्षित नाही (TTL संपयच्या मध्य किंवा फेलओव्हर दोन क्लायंटचा लॉक धारण करू शकतो), **Redlock** अल्गोरिदमकडे नेतृत्व करते (अनेक Redis नोडमध्ये प्राप्ती) अधिक मजबूत हमीसाठी — आणि गंभीर शुद्धतेसाठी, फेन्सिंग टोकन किंवा सहमती प्रणाली (ZooKeeper/etcd) आवश्यक असू शकतात.

ट्रेड-ऑफ आणि मर्यादांची ही जागरूकता परिपक्व समज दर्शवते.

वितरित प्रणालींमध्ये सामायिक-संसाधन प्रवेश समन्वय करणे एक वास्तविक आवश्यकता आहे, आणि Redis वितरित लॉक सामान्य असून त्यांना सावधान शुद्ध अंमलबजावणी आवश्यक आहे (TTL, अद्वितीय टोकन, अणु रिलीज) आणि त्यांच्या मर्यादांची जागरूकता (Redlock, फेलओव्हर धोके), वितरित लॉक Redis सह समजून घेणे — यंत्रणा, शुद्धता तपशील, आणि मर्यादा — हे मूल्यवान, व्यावहारिकदृष्ट्या-संबंधित ज्ञान आहे वितरित समन्वयसाठी, एक विषय जेथे पिटफॉल आणि ट्रेड-ऑफ समजून घेणे मूलभूत तंत्र तितकेच महत्त्वपूर्ण आहे.