Redis、Zookeeper实现分布式锁——原理与实践

我会带着你远行 2023-09-29 16:24 3阅读 0赞

Redis与分布式锁的问题已经是老生常谈了，本文尝试总结一些Redis、Zookeeper实现分布式锁的常用方案，并提供一些比较好的实践思路（基于Java）。不足之处，欢迎探讨。

### Redis分布式锁 ###

#### 单机Redis下实现分布式锁 ####

方案1：使用SET命令。  
假如当前客户端需要占有一个user\_lock的锁，它首次需要生成一个token（一个随机字符串，例如uiid），并使用该token进行加锁。

加锁命令：

redis> SET user_lock <token> EX 15 NX
    OK

EX：该键会在指定时间后指定过期，单位为秒，类似参数还有PX、EXAT、PXAT。  
NX：只有该键不存在的时候才会设置key的值。

如果user\_lock键不存在，上面Redis命令会成功创建该Redis键，并设置该键在15秒后过期。  
而其他客户端也使用该命令进行加锁，在这15秒时间内，其他客户端加锁失败（NX参数保证了该Redis键存在时命令执行失败）。  
所以，当前客户端中锁定了user\_lock，锁的有效时间为15秒。

为什么要使用token、有效期呢？有以下原因：  
（1）锁的有效期可以保证不会发生死锁的情况。通常占有锁的客户端操作完成后需要释放锁（删除Redis键），使用锁有效期后，即使占有锁的客户端故障下线，15秒后锁也会自动失效，其他客户端就可以抢占该锁，不会出现死锁的情况。  
（2）token的作用是防止客户端释放了不是自己占有的锁。如果不使用token，所以客户端都使用同一个值作为键user\_lock的值，假如客户端A占有了锁user\_lock，但由于过期时间到了，user\_lock键被Redis服务器删除，这时客户端B占有了锁。而客户端A完成操作后，直接使用DEL命令删除当前user\_lock键，这样客户端A就删除了非自己占有的锁。而为每个客户端分配一个token，并且客户端释放锁时需要检测该锁当前是否为自己所占有，即键user\_lock的值是否为自己的token，如果是才可以删除该键，就可以避免该问题。

这里涉及两个命令，可以LUA脚本保证原子性。如下面命令：

> EVAL "if redis.call('GET',KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('DEL',KEYS[1]) else return

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