Redis分布式锁的实现、优化与Redlock算法探讨

news2024/10/5 19:12:26

Redis分布式锁最简单的实现

要实现分布式锁，首先需要Redis具备“互斥”能力，这可以通过SETNX命令实现。SETNX表示SET if Not Exists，即如果key不存在，才会设置它的值，否则什么也不做。利用这一点，不同客户端就能实现互斥，从而实现一个分布式锁。

举例：

客户端1申请加锁，加锁成功：
客户端2申请加锁，由于它后到达，所以加锁失败：

加锁成功

当加锁成功的客户端操作完共享资源后，需要及时释放锁，通常通过DEL命令删除这个key即可。

释放锁

避免死锁

如果加锁的客户端出现异常或挂掉，那么可能会造成死锁现象，为避免这种情况，可以给锁设置一个过期时间：

SETNX lock 1    // 加锁
EXPIRE lock 10  // 10s后自动过期

加锁及过期

但是，由于SETNX和EXPIRE是两条命令，无法保证其原子性，因此有可能只执行了SETNX，未执行EXPIRE。为了解决这个问题，可以使用Redis 2.6.12之后扩展的SET命令：

SET lock 1 EX 10 NX

SET EX NX

防止锁被其他客户端释放

为防止锁被其他客户端释放，可以在加锁时设置一个只有自己知道的“唯一标识”：

SET lock $uuid EX 20 NX

释放锁时，先检查锁是否归自己持有：

if redis.get("lock") == $uuid:
    redis.del("lock")

由于GET和DEL不是原子操作，可以使用Lua脚本来保证原子性：

if redis.call("GET",KEYS[1]) == ARGV[1]
then
    return redis.call("DEL",KEYS[1])
else
    return 0
end

Java代码实现分布式锁

package com.msb.redis.lock;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.params.SetParams;

import java.util.Arrays;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;

@Component
public class RedisDistLock implements Lock {
   

    private final static int LOCK_TIME = 5*1000;
    private final static String RS_DISTLOCK_NS = "tdln:";
    private final static String RELEASE_LOCK_LUA =
            "if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] then\n" +
                    "        return redis.call('del', KEYS[1])\n" +
                    "    else return 0 end";
    private ThreadLocal<String> lockerId = new ThreadLocal<>();
    private Thread ownerThread;
    private String lockName = "lock";

    @Autowired
    private JedisPool jedisPool;

    public String getLockName() {
   
        return lockName;
    }

    public void setLockName(String l