一、为什么要有锁的概念

1.假如现在我们有这么一个场景：

用户在淘宝app上购买商品,用户提交订单的时候提交了,多点击了几次。

不管用户点击几次,只要用户一直停留在一个页面，那么就必须生成一个订单。

1.1 如果我们的服务是单体服务的话

在这里插入图片描述

比如现在我们的并发量,单体服务不够我们来支撑了，那么我们得升级到微服务,这个时候我们的大致流程图就变成这样了。

1.2 微服务的话

在这里插入图片描述

二、分布式锁的实现方式

1.Redis 实现分布式锁

1.2 SETNX命令

使用Redis完成分布式锁之前,首先我们的Redis必须有互斥的能力，我们可以使用 SETNX 命令，这个命令表示 SET IF NOT EXISTS,
如果key不存在，我们就设置他的值。如果存在我们什么也不做。

我们使用Redis客户端来演示一下：

客户端1加锁：

加锁成功返回的是1
2.客户端2加锁:

返回的是0,代表我们加锁失败了
此时，加锁成功的客户端，就可以去操作我们的数据库了，可以提交订单添加数据了。操作完成后。我们执行Redis的 Del命令删除掉这个Key，也就是我们释放锁资源。
3.释放锁资源

其中这样会导致一些问题。不知道大家想到了没有
假如说我们的客户端1拿到锁资源后，如果发生了下面的场景，就会导致这个锁资源一直被它占用着

程序处理业务逻辑异常,没及时释放锁资源
进程挂了，没机会事放锁

这就导致死锁了
其实解决这个问题很简单，我们看下Redis里面的这个命令。

1.3 SETEX命令

在Redis种实现时，就是我们添加这个KEY的时候我们给他加一个过期时间。
假设我们这里操作共享资源的时间不超过10s,那我们加锁时这么添加
在这里插入图片描述
这样一来，无论客户端是否异常，这个锁都可以在10s后被【自动释放】，其他客户端就可以拿到锁资源。

但是现在还是有问题：
现在的操作，加锁、设置过期时2条命令，有没有可能只执行了第一条命令，第二条却 来不及 执行呢？例如

SETNX 执行成功，执行EXPIRE时由于忘了问题，执行失败
SETNX 执行成功，Redis异常宕机，EXPIRE没有计汇执行
SETNX 执行成功，客户端异常崩溃，EXPIRE也没有机会执行

总之，这两条命令不能保证时原子性操作（一起成功），就有潜在的风险导致过期时间设置失败，依旧发生死锁的问题

在Redis 2.6.12之后，Redis扩展了SET命令的参数，我们使用这个命令就可以了。

SET lock 1 EX 10 NX

但是这样的话，其实我们这还要一个问题。比如
我A加了锁，我在执行我的逻辑
然后B线程来了，给我把我的锁给我干掉了这样不就乱套了么

因为我们上面写删除锁的时候，我们并没有去判断这个锁，是不是我们线程A的锁，所以就会发生释放别人锁的风险，这样的解决流程，非常不严谨，那么如何解决这个问题呢？

1.4 释放了别人的锁怎么办？

其实我们可以这样写，比如我们添加锁的时候设置
set 锁资源名称当前线程的唯一标识 EX 过期时间 NX

SET lock $uuid EX 20 NX

然后我们释放锁资源的时候，判断当前key的value是不是我们当前线程所持有的，如果是就进行删除，那我们的命令是不是可以这么写

//如果get到的lock的值 == 我们的线程持有的值
if redis.get("lock") == $uuid:
	//那么我们就进行删除操作
    redis.del("lock")

这里释放锁使用的是 GET+DEL 两条命令，这时，又会遇到我们前面讲的原子性，那么怎么解决呢？

1.5 使用Lua脚本来保证原子性和解锁？

我们可以使用Lua脚结合get和del一起保证原子性

//安全释放锁的Lua脚本如下:
if redis.call("GET",KEYS[1]) == ARGV[1]
then
    return redis.call("DEL",KEYS[1])
else
    return 0
end

1.6 使用Jedis 实现分布式锁

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;

@Component
public class RedisLock {

    @Autowired
    private JedisPool jedisPool;

    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";


    /**
     * 加锁代码
     * @param key     key值
     * @param timeout  过期时间
     * @param value   value值 
     * @return   true成功 false失败
     */
    public boolean lock(String key, Long timeout, String value) {
        Jedis jedis = null;
        try {

            SetParams params = new SetParams();
            params.px(timeout);
            params.nx();
            if ("OK".equals(jedis.set(key, value, params)) {
                return true;
            }else{
                return false;
            }
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("分布式锁尝试加锁失败！");
        } finally {
            jedis.close();
        }
    }

    /**
     * 释放所资源
     * @param key
     * @param value
     */
    public void unlock(String key, String value) {
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = jedisPool.getResource();
            Long result = (Long) jedis.eval(RELEASE_LOCK_LUA,
                    Arrays.asList(key),
                    Arrays.asList(value));
            if (result.longValue() != 0L) {
                System.out.println("Redis上的锁已释放！");
            } else {
                System.out.println("Redis上的锁释放失败！");
            }
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("释放锁失败！", e);
        } finally {
            if (jedis != null) jedis.close();
            System.out.println("本地锁所有权已释放！");
        }
    }

}

1.7 使用Redission实现分布式锁

redission中两个加锁的方法

    /**
     * 该方法尝试在指定的等待时间内获取锁，并且设置锁的租期
     * <p>
     * 如果锁当前不可用，方法会等待一段时间（waitTime）直到获取到锁，或者在等待期间线程被中断抛出 InterruptedException
     * <p>
     * 如果在等待期间获取到锁，则返回 true
     * <p>
     * 如果在等待期间未能获取到锁（超过等待时间），则返回 false。
     * <p>
     * 获取到锁后，锁会自动在指定的租期时间（leaseTime）后释放。
     *
     * @param waitTime  参数指定了尝试获取锁的最大等待时间
     * @param leaseTime 参数指定了锁的租期时间
     * @param unit      参数指定了 waitTime 和 leaseTime 的时间单位
     * @return
     * @throws InterruptedException
     */
    boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException;


    /**
     * 该方法用于获取锁，并指定锁的租期时间
     * <p>
     * 调用该方法后，如果锁当前不可用，则当前线程将被阻塞，直到成功获取到锁。
     * <p>
     * 当调用 lock 方法时，如果锁当前不可用，则当前线程将一直等待，直到获取到锁。
     * <p>
     * 获取到锁后，锁将在指定的租期时间（leaseTime）后自动释放。
     * <p>
     * 如果将 leaseTime 参数设置为 -1，表示持有锁直到显式调用 unlock 方法来释放锁。
     * <p>
     * 使用 lock 方法可以确保当前线程获取到锁后，其他线程在此期间将被阻塞。该方法适用于需要确保获取到锁才能继续执行的场景，以及需要指定锁的租期时间的场景
     *
     * @param leaseTime 参数指定了锁的租期时间
     * @param unit      参数指定了 leaseTime 的时间单位。
     */
    void lock(long leaseTime, TimeUnit unit);

释放锁的方法都是

    /**
     * 该方法用于释放锁
     * <p>
     * 调用 unlock 方法将释放之前获取的锁，使其变为可用状态。
     * <p>
     * 只有持有锁的线程才能成功调用 unlock 方法释放锁。
     * <p>
     * unlock 方法没有返回值，它只是用于显式释放锁。
     * <p>
     * unlock 方法在 Redission 中用于释放之前获取的锁资源，以便其他线程能够获取到该锁并执行相应的任务。
     */
    void unlock();