如何用Redis实现分布式锁？
9.5.1 为什么Redis能用来实现分布式锁？
分布式锁是用于分布式环境下并发控制的一种机制，用于控制某个资源在同一时刻只能被一个应用所使用。如下图所示：
Redis可以被多个客户端共享访问，可以用来保存分布式锁，且Redis的读写性能高，可以应对高并发的锁操作常见。
9.5.2 如何实现分布式锁？
Redis 的 SET 命令有个 NX 参数可以实现「key不存在才插入」，所以可以用它来实现分布式锁：
- 如果 key 不存在，则显示插入成功，可以用来表示加锁成功；
- 如果 key 存在，则会显示插入失败，可以用来表示加锁失败。
基于 Redis 节点实现分布式锁时，对于加锁操作，我们需要满足三个条件：
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加锁包括了读取锁变量、检查锁变量值和设置锁变量值三个操作，但需要以原子操作的方式完成，所以，我们**使用 SET 命令带上 NX 选项**来实现加锁；
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锁变量需要设置过期时间，以免客户端拿到锁后发生异常，导致锁一直无法释放，所以，我们在 SET 命令执行时加上 EX/PX 选项，设置其过期时间；
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锁变量的值需要能区分来自不同客户端的加锁操作，以免在释放锁时，出现误释放操作，所以，我们使用 SET 命令设置锁变量值时，每个客户端设置的值是一个唯一值，用于标识客户端；
SET lock_key unique_value NX PX 10000 # lock_key 就是 key 键； # unique_value 是客户端生成的唯一的标识，区分来自不同客户端的锁操作； # NX 代表只在 lock_key 不存在时，才对 lock_key 进行设置操作； # PX 10000 表示设置 lock_key 的过期时间为 10s，这是为了避免客户端发生异常而无法释放锁。
解锁的过程就是将 lock_key 键删除，但不能乱删，要保证执行操作的客户端就是加锁的客户端，即先判断先判断锁的 unique_value 是否为加锁客户端。因此，解锁是两个步骤，无法保证原子性。因此Redis需要引入Lua脚本来实现原子操作，解锁的Lua脚本如下：
// 释放锁时，先比较 unique_value 是否相等，避免锁的误释放
if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then
return redis.call("del",KEYS[1])
else
return 0
end
用户通常需要编写适当的 Lua 脚本并通过 Redis 客户端发送到 Redis 服务器执行。这是因为分布式锁的解除需要原子操作，而 Lua 脚本可以保证在 Redis 中的操作是原子的。发送到Redis服务器方法如下：
## 后面的1是指有一个键
> EVAL "if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end" 1 lock_key unique_value
不过，为了简化这一过程，一些 Redis 客户端库已经内置了处理分布式锁的功能。这些库通常会封装 Lua 脚本的编写和执行过程，使用户可以更方便地使用分布式锁。
9.5.3 基于Redis的分布式锁的优缺点？
优点：
- 性能高效；
- 实现方便；
- 避免单点故障；
缺点：
- 超时时间不好设置；
- Redis 主从复制模式中的数据是异步复制的，这样**导致分布式锁的不可靠性**。
9.5.4 Redis如何解决集群情况下分布式锁的可靠性？
Redlock 算法的基本思路，是让客户端和多个独立的 Redis 节点依次请求申请加锁，如果客户端能够和半数以上的节点成功地完成加锁操作，那么我们就认为，客户端成功地获得分布式锁，否则加锁失败。
可以看到，加锁成功要同时满足两个条件：
- 条件一：客户端从超过半数（大于等于 N/2+1）的 Redis 节点上成功获取到了锁；
- 条件二：客户端从大多数节点获取锁的总耗时（t2-t1）小于锁设置的过期时间。
资料参考
内容大多参考自：图解Redis介绍 | 小林coding (xiaolincoding.com)
