Redis高阶知识：实现分布式锁数据库zycxnanwang的博客-

Redis高阶知识：实现分布式锁

redis的一些基础知识，可以看这篇博客

Redis，看这篇博客，吊打所有面试官

但是实际找工作的时候，单单基础知识是不够的，面试官大概率问完基础知识后，会问Redis的一些高阶知识，比如Redis实现分布式锁、Redis实现消息队列等。

本文从代码角度，详细阐述如何使用Redis实现分布式锁

分布式锁概念

本地锁：单个节点(机器)中实现线程同步的方式，Synchronized、ReentrantLock均为本地锁。

分布式锁：分布式环境下(多个节点)，实现不同节点的线程同步的方法

如下图一个分布式锁实例，不同节点抢占操作数据库的分布式锁，只有获取到分布式锁，才能对数据库进行操作。

Redis的分布式锁实现

加锁过程

set重载函数

/* nxxx:可以取"NX"、"XX"    NX:只有键key不存在时才会设置key的值    XX:只有键key存在时才会设置key的值    expx:可以取"EX"、"PX"    EX、PX均为设置过期时间，前者单位是秒，后者单位是毫秒    time：就是过期时间值 */ public String set(final String key, final String value, final String nxxx, final String expx, final long time) { checkIsInMultiOrPipeline();     client.set(key, value, nxxx, expx, time); return client.getStatusCodeReply(); } 

了解了上面的set重载函数,可以很轻松得写出正确得加锁代码

public boolean lock(String key, String value) { //原子操作     String statusCode = jedis.set(key, value, "NX", "EX", 1); //获取锁成功，返回true,否则返回false return "OK".equals(statusCode); } 

考虑一个场景，分布式环境下，秒杀一件商品，使用商品id作为key,当一个节点的线程，发现key(商品id)不存在，则直接设置<key,value>,返回true,分布式锁获取成功。如果另一个节点尝试获取锁，即设置商品id，发现已经存在，返回false，分布式锁获取失败。

释放锁过程

在分布式环境下，直接del解锁存在问题，下文会详细讲解

//直接删除key，就是释放锁过程 jedis.del(key); 

为什么key要设置过期时间

如果一个节点的线程获取锁后，直接宕机了，没有释放锁，则会导致死锁存在，任何节点的线程都无法获取该分布式锁。设置key有过期时间后，如果获取到锁的节点宕机后，经过一段时间会直接释放锁。

直接del(key)，释放锁存在的问题

场景实例：节点A获取到分布式锁后(成功设置key)，过期时间为30s，30s后，节点A没有执行完任务，但是过期时间到了，锁被直接释放，即key被del。与此同时另一个节点B尝试获取锁，由于锁已经释放，所以节点B获取锁成功。经过一段时间后，节点A终于执行完毕，会进行释放锁操作，但是联系上下文，可以知道，节点A此时释放的锁，是节点B的锁

为了解决以上情况，可以采取如下方法：获取锁的时候，可以设置key的value为ThreadID(获取分布式锁的节点线程id).锁释放的时候,判断当前尝试释放锁的线程，是否与加锁线程一致，一致则允许释放锁。

//加锁修改代码 String threadId = Thread.currentThread().getId(); jedis.set（Key, threadId, "NX", "EX", 1）; //解锁修改代码，lua代码保证操作的原子性 String script = "if Redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return Redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end"; RedisClient.eval(script, Collections.singletonList(Key), Collections.singletonList(threadId)); 

并发泄露问题

虽然上面的方法，解决了节点A误删key的情况，但是存在节点A和节点B,都进入同步块的情况

解决方法：获得锁的线程，开启一个守护线程，用来给快要过期的锁续航。

• 当过去了29秒，线程A还没执行完，这时候守护线程会执行expire指令，为这把锁“续命”20秒。守护线程从第29秒开始执行，每20秒执行一次。

• 线程执行完后，会显式得关闭守护线程

  

• 获取锁的线程忽然宕机，守护线程与该线程在同一进程，也会结束，所以key到了超时时间，也会自动释放

  

参考文章

基于Redis的分布式锁实现