Redis怎样实现分布式锁？

本文已参加「新人创作礼」活动，一起开启创作之路。

前言

       咱们知道，在Java单进程中，多线程的环境下，假如咱们要操作一个同享变量，需求运用synchronized或者是JUC同步工具类才干确保线程安全。那么，多进程环境下，咱们要怎样确保线程安全？

为什么需求分布式锁？

       咱们知道，synchronized或者是JUC同步工具类只能在同一进程中确保线程安全，他们的影响范围没办法超出本Java进程。可是跟着分布式成为主流，多进程同享数据的状况越来越常见。

       如上图，两个进程一起对存储在MySQL、Redis或者是zookeeper中的同享数据进行读写，即有或许呈现线程安全问题，这种状况下，咱们就需求一个能够在分布式环境下也能够运用的锁，来确保线程安全，这便是分布式锁。

分布式锁能够运用什么组件完成？

       因为要在分布式环境下生效，因而完成分布式锁运用的组件也必须是每个进程都能够连接到的，现在比较常见的是运用Redis和Zookeeper来完成。

Redis分布式锁完成逻辑

       Redis中，咱们运用String数据结构来完成分布式锁。

加锁

       Redis中，set的语法如下：
       SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

• EX second ：设置键的过期时刻为 second 秒。 SET key value EX second 作用等同于 SETEX key second value 。
• PX millisecond ：设置键的过期时刻为 millisecond 毫秒。 SET key value PX millisecond 作用等同于 PSETEX key millisecond value 。
• NX ：只在键不存在时，才对键进行设置操作。 SET key value NX 作用等同于 SETNX key value 。
• XX ：只在键已经存在时，才对键进行设置操作。

       上述参数中，咱们能够将key作为锁标识，然后设置NX参数。假如key写入成功，表明当前Redis中不存在这个key，能够加锁；假如key写入失利，表明当前Redis中已存在这个key，已经有其它线程获取到锁了。指令如下：

SET lockKey requestId NX
lockKey为锁标识，最好带上运用同享变量唯一标识，能够运用订单编号、用户编号等。
requestId为本次锁恳求编号，开释锁时运用。

       上述指令中，能够完成加锁，可是假如在加锁后，运用挂了，或者呈现了其它问题，导致没有及时解锁，就有或许呈现死锁，因而，需求再给加上一个过期时刻，让锁能够自动消失。指令如下：

SET lockKey requestId EX seconds NX

开释锁

       开释锁的时候，咱们不能直接运用del指令去删去Redis键值，不然会呈现A获取的锁，B也能够开释的状况。因而，咱们在开释锁的时候，需求判断当前锁的恳求ID是否是加锁时是否共同，假如共同，才干开释锁。
       由于没有现成的指令能够完成上述的开释锁的逻辑，所以咱们需求运用Redis的script来完成，script脚本如下：

if redis.call(‘get’, KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call(‘del’, KEYS[1]) else return 0 end
KEYS[1]为锁标识，即加锁时的lockKey
ARGV[1]为锁恳求编号，即加锁时的requestId

Redis分布式锁代码

public class RedisDistributedLock implements Lock {
    // 锁键值
    private String              lockKey;
    // 锁恳求编号
    private String              requestId;
    // redis集群客户端
    private JedisCluster        jedisCluster;
    public RedisDistributedLock(String lockKey, JedisCluster jedisCluster){
        this.lockKey = lockKey;
        // 运用UUID作为锁唯一标识
        requestId = UUID.randomUUID().toString();
        this.jedisCluster = jedisCluster;
    }
    /**
     * 测验获取锁
     */
    @Override
    public boolean tryLock() {
        // 获取锁
        String result = jedisCluster.set(lockKey, requestId, "NX", "EX", 2);
        return StringUtils.isNotBlank(result) && LOCK_SUCCESS.equals(result);
    }
    /**
     * 开释锁
     */
    @Override
    public void unlock() {
        // 若redis中存在lockKey，则删去lockKey，不然回来0
        String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
        Object result = jedisCluster.eval(script, Collections.singletonList(lockKey),
                                          Collections.singletonList(requestId));
        // 成功
        if (result != null && "OK".equals(result.toString())) {
            logger.debug("开释锁成功,lockKey:{}, requestId:{}", lockKey, requestId);
        } else {// 失利
            logger.debug("开释锁失利,lockKey:{}, requestId:{}", lockKey, requestId);
        }
    }
}

后言

       已然看到这里了，感觉有所收成的朋友，无妨来个大大的点赞吧~~~