图解 Redis 分布式锁，写得太好了！

港控/mmm° 2023-09-23 13:38 67阅读 0赞

> 分布式锁的演进

### 基本原理 ###

我们可以同时去一个地方“占坑”，如果占到，就执行逻辑。否则就必须等待，直到释放锁。“占坑”可以去redis，可以去数据库，可以去任何大家都能访问的地方。等待可以自旋的方式。

### 阶段一 ###

![da211238681397be81463c338f5573d1.png][]

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {        //阶段一        Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");        //获取到锁，执行业务        if (lock) {            Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();            //删除锁，如果在此之前报错或宕机会造成死锁            stringRedisTemplate.delete("lock");            return categoriesDb;        }else {            //没获取到锁，等待100ms重试            try {                Thread.sleep(100);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }            return getCatalogJsonDbWithRedisLock();        }    } public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCategoryMap() {        ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();        String catalogJson = ops.get("catalogJson");        if (StringUtils.isEmpty(catalogJson)) {            System.out.println("缓存不命中，准备查询数据库。。。");            Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb= getCategoriesDb();            String toJSONString = JSON.toJSONString(categoriesDb);            ops.set("catalogJson", toJSONString);            return categoriesDb;        }        System.out.println("缓存命中。。。。");        Map<String, List<Catalog2Vo>> listMap = JSON.parseObject(catalogJson, new TypeReference<Map<String, List<Catalog2Vo>>>() {});        return listMap;    }

**问题：**　setnx占好了位，业务代码异常或者程序在页面过程中宕机。没有执行删除锁逻辑，这就造成了死锁

**解决：** 设置锁的自动过期，即使没有删除，会自动删除。

### 阶段二 ###

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public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {        Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");        if (lock) {            //设置过期时间            stringRedisTemplate.expire("lock", 30, TimeUnit.SECONDS);            Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();            stringRedisTemplate.delete("lock");            return categoriesDb;        }else {            try {                Thread.sleep(100);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }            return getCatalogJsonDbWithRedisLock();        }    }

**问题：** setnx设置好，正要去设置过期时间，宕机。又死锁了。

**解决：** 设置过期时间和占位必须是原子的。redis支持使用setnx ex命令。

### 阶段三 ###

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public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {    //加锁的同时设置过期时间，二者是原子性操作    Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "1111",5, TimeUnit.SECONDS);    if (lock) {        Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();        //模拟超长的业务执行时间        try {            Thread.sleep(6000);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        stringRedisTemplate.delete("lock");        return categoriesDb;    }else {        try {            Thread.sleep(100);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        return getCatalogJsonDbWithRedisLock();    }}

**问题：**　删除锁直接删除？？？如果由于业务时间很长，锁自己过期了，我们直接删除，有可能把别人正在持有的锁删除了。

**解决：** 占锁的时候，值指定为uuid，每个人匹配是自己的锁才删除。

### 阶段四 ###

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public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {        String uuid = UUID.randomUUID().toString();        ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();      //为当前锁设置唯一的uuid，只有当uuid相同时才会进行删除锁的操作        Boolean lock = ops.setIfAbsent("lock", uuid,5, TimeUnit.SECONDS);        if (lock) {            Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();            String lockValue = ops.get("lock");            if (lockValue.equals(uuid)) {                try {                    Thread.sleep(6000);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }                stringRedisTemplate.delete("lock");            }            return categoriesDb;        }else {            try {                Thread.sleep(100);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }            return getCatalogJsonDbWithRedisLock();        }    }

**问题：** 如果正好判断是当前值，正要删除锁的时候，锁已经过期，别人已经设置到了新的值。那么我们删除的是别人的锁。

**解决：** 删除锁必须保证原子性。使用redis+Lua脚本完成。

### 阶段五-最终形态 ###

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public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {        String uuid = UUID.randomUUID().toString();        ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();        Boolean lock = ops.setIfAbsent("lock", uuid,5, TimeUnit.SECONDS);        if (lock) {            Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();            String lockValue = ops.get("lock");            String script = "if redis.call(\"get\",KEYS[1]) == ARGV[1] then\n" +                    "    return redis.call(\"del\",KEYS[1])\n" +                    "else\n" +                    "    return 0\n" +                    "end";            stringRedisTemplate.execute(new DefaultRedisScript<Long>(script, Long.class), Arrays.asList("lock"), lockValue);            return categoriesDb;        }else {            try {                Thread.sleep(100);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }            return getCatalogJsonDbWithRedisLock();        }    }

保证加锁【占位+过期时间】和删除锁【判断+删除】的原子性。更难的事情，锁的自动续期。

### Redisson ###

Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格（In-Memory Data Grid）。它不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象，还提供了许多分布式服务。

> 其中包括(BitSet, Set, Multimap, SortedSet, Map, List, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, Bloom filter, Remote service, Spring cache, Executor service, Live Object service, Scheduler service)

Redisson提供了使用Redis的最简单和最便捷的方法。Redisson的宗旨是促进使用者对Redis的关注分离（Separation of Concern），从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务逻辑上。

更多请参考官方文档：

> https://github.com/redisson/redisson/wiki

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