redis分布式锁实现原理

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-07-01 15:57 22阅读 0赞

## 3.2. 分布式锁的实现 ##

随着业务发展的需要，原单体单机部署的系统被演化成分布式集群系统后，由于分布式系统多线程、多进程并且分布在不同机器上，这将使原单机部署情况下的并发控制锁策略失效，单纯的Java API并不能提供分布式锁的能力。为了解决这个问题就需要一种跨JVM的互斥机制来控制共享资源的访问，这就是分布式锁要解决的问题！

分布式锁主流的实现方案：

1.  基于数据库实现分布式锁
2.  基于缓存（Redis等）
3.  基于Zookeeper

每一种分布式锁解决方案都有各自的优缺点：

1.  性能：redis最高
2.  可靠性：zookeeper最高

这里，我们就基于redis实现分布式锁。

### 3.2.1. 基本实现 ###

借助于redis中的命令setnx(key, value)，key不存在就新增，存在就什么都不做。同时有多个客户端发送setnx命令，只有一个客户端可以成功，返回1（true）；其他的客户端返回0（false）。

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主要使用Redis Setnx 命令

在指定的 key 不存在时，为 key 设置指定的值

设置成功，返回 1 。 设置失败，返回 0

redis> EXISTS job                # job 不存在
    (integer) 0
    
    redis> SETNX job "programmer"    # job 设置成功
    (integer) 1
    
    redis> SETNX job "code-farmer"   # 尝试覆盖 job ，失败
    (integer) 0
    
    redis> GET job                   # 没有被覆盖
    "programmer"

java代码

public void testLock() {
    		// 执行redis的setnx命令
    		String uuid = UUID.randomUUID().toString();
    		Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", uuid, 5, TimeUnit.SECONDS);
    
    		// 判断是否拿到锁
    		if (lock) {
    			// 执行业务逻辑代码
    			// ...
    
    			// 释放锁资源 (保证获取值和删除操作的原子性) LUA脚本保证删除的原子性
    			String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
    			this.redisTemplate.execute(new DefaultRedisScript<>(script), Arrays.asList("lock"), Arrays.asList(uuid));
    //			if (StrUtil.equals(uuid,redisTemplate.opsForValue().get("lock"))){
    //				redisTemplate.delete("lock");
    //			}
    		} else {
    			// 其他请求尝试获取锁
    			testLock();
    		}
    	}

为了确保分布式锁可用，我们至少要确保锁的实现同时满足以下四个条件：

*  互斥性。在任意时刻，只有一个客户端能持有锁。
 *  不会发生死锁。即使有一个客户端在持有锁的期间崩溃而没有主动解锁，也能保证后续其他客户端能加锁。
 *  解铃还须系铃人。加锁和解锁必须是同一个客户端，客户端自己不能把别人加的锁给解了。
 *  加锁和解锁必须具有原子性。

## 总结:使用分布式锁之Redisson ##

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