Redis分布式锁
一。什么是分布式锁
在讨论分布式锁之前我们回顾一下一些单机锁，比如synchronized、Lock 等
锁的基本特性：
1.互斥性：同一时刻只能有一个节点访问共享资源，比如一个代码块，或者同一个订单同一时刻只能有一个线程去支付等。
2.可重入性： 允许一个已经获得锁的线程，在没有释放锁之前重新去获得锁
3.锁的获取和释放，锁的失效机制是避免死锁 的一个问题
分布式锁也是基于这些特性来实现的，只不过是在分布式环境中来实现的。
那什么是分布式锁呢：
分布式锁独立于业务服务的，是一种跨进程的，跨机器节点的一种互斥锁。保证多个机器节点对共享资源访问的一个排他性。
二。自己设计一个锁，如何实现
先分析一下需求：
1.只能有一个线程能同时执行互斥的资源
2.其他的线程执行的时候，如果有线程要执行的话，要么等待，要么报错
实现方案：
1.要有一个标记来标记一个线程是不是在执行
比如说小黑屋，如何保证一个小黑屋只有一个人，就是门，如果一个人进去之后把门锁住，那就能保证一个小黑屋只能有一个人了
单机锁中的synchronized 是把这个标记放到对象头的，JUC中的Lock实现的时候也是有一个state来标记的
2.这个标记是可见的。
也就是说小黑屋里一个人进去之后 得让所有人能获取到这个小黑屋里有没有人的最新结果
如何解决呢 可以用 volatile
3.获取 这个标记不能同时抢占成功，这一步必须是安全的。
也就是说一个人进小黑屋，至少分三步，进门，关门，锁门
如果说这三个操作不是原子性的话，一个人虽然进去了，但是还没有锁门，另外一个人也是可以进的，这样就不能保证互斥性
比如说JUC的Lock是怎么实现的 是通过cas（Compare And Swap 比较交换）实现的
三。Redis是怎么实现分布式锁的
1.标记
Redis key-value 结构 这个key就作为一个标记，这个key存在就说明有人在做，如果不存在就说明没人在做
2.可见性
也就是说我再get的时候，其他线程是不能set的
Redis中是如何保证的呢？单线程来实现的 因为必须要set完之后才能get set和get是顺序执行的
3.保证原子性
setnx 是单线程执行的 setnx 是一个原子性的指令
Redis获取锁与占有锁不是原子的，导致锁失效
为什么要原子性可以看下图：
4.保证原子性Redis还有两种方式
1.事务
multi 开启一个事务
exec 提交
discard 回滚
比如：
提交之后才能看到数据
回滚
事务中命令可以是原子的，但是不能根据中间的指令的结果来决定后续的逻辑，所以实现不了 if(exists(‘pay:111’) == 0) == true {set(‘pay:111’, 1)}
问题：两个开启的事务，同时修改一个值怎么办
用到了redis中的watch(监控)
如下：
watch id //开启监控
multi //开启一个事务
incr id //将id加1 但是没有提交事务
如果此时有另外一个客户端 再将 id加1 如下：
此时回到第一个客户端 进行提交时 会报nil 也就是说不能执行
2.Lua脚本
四。redis的发布订阅机制
Redis 发布订阅 (pub/sub) 是一种消息通信模式：发送者 (pub) 发送消息，订阅者 (sub) 接收消息，发布者可以向指定的渠道 (channel) 发送消息，订阅者如果订阅了该频道的话就能收到消息，从而实现多个客户端的通信效果。
订阅的命令是SUBSCRIBE channel[channel …]，可以订阅一个或多个频道，当有新消息通过PUBLISH命令发送给频道时，订阅者就能收到消息，就好像这样：
开启两个客户端，一个订阅了频道channel1，另一个通过PUBLISH发送消息后，订阅的那个就能收到了，靠这种模式就能实现不同客户端之间的通信。
五。问题
我们知道了redis的这些特性，那如果redis想要实现分布式锁，就得考虑几个问题：
1.重入锁怎么做，同一个线程能加锁多次
重入锁为了防止死锁，因为自己等待自己很容易死锁
重入锁需要做到以下三点：
1.互斥key 大Key
2.知道线程信息 field
3.保存重入次数 value hincrby(线程安全的)
Redis中的Hash完美的解决
2.假如30s锁会过期，但是业务还没有执行完，锁失效了怎么办
redission中的看门狗机制
redission 实现分布式锁
分布式锁的核心功能其实就三个：加锁、解锁、设置锁超时。这三个功能也是我们研究Redisson分布式锁原理的方向。
首先看一下redission 实现分布式的原理图
一。Redisson的源码
在使用Redisson加锁之前，需要先获取一个RLock实例对象，有了这个对象就可以调用lock、tryLock方法来完成加锁的功能
@Bean
@Primary
public Config redissonConfig() {
Config config = new Config();
config.useSingleServer()
.setAddress("redis://" + redisConfig.getHost() + ":" + redisConfig.getPort())
.setPassword(redisConfig.getPassword())
.setDatabase(redisConfig.getDatabase());
return config;
}
@Bean
@Primary
public RedissonClient redissonClient(Config config) {
RedissonClient redissonClient = Redisson.create(config);
return redissonClient;
}
String lockKey = String.format(RedisKeys.APPROVAL_ACTION_KEY, approveParamDto.getProcessInstanceId());
RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
RLock是一个接口，具体的同步器需要实现该接口，当我们调用redisson.getLock()时，程序会初始化一个默认的同步执行器RedissonLock
