一、故事背景

最近在系统的回顾redis相关的知识，总结成系列博客，方便回顾，也希望大家能给出意见，帮助我更快的成长；本篇博客主要介绍使用Redis如何实现短信登录功能；
系列：
深入了解Redis-基础篇
深入了解Redis-实战篇-短信登录

二、知识点主要构成

1、分布式锁基本原理

分布式锁的基本原理是通过在分布式环境下确保只有一个进程（或线程）能够获取到锁，从而避免并发操作引起的数据不一致问题。实现分布式锁通常需要满足以下两个条件：

• 互斥：同一时刻只能有一个进程持有锁。
• 有效性：即使在高并发、节点宕机等异常情况下，锁依然能正常释放。
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2、不同实现方式对比

在分布式环境下，有多种方式可以实现分布式锁，如基于数据库、基于ZooKeeper、基于Redis等。下面简要对比这几种实现方式：

• 基于数据库：使用数据库表中的一条记录作为锁，通过数据库事务来保证互斥。但是这种方式性能较差，而且不够灵活，不推荐在高并发场景下使用。
• 基于ZooKeeper：利用ZooKeeper的有序节点特性和临时节点特性来实现分布式锁。这种方式相对可靠，但是由于ZooKeeper本身的复杂性和维护成本较高，也不是最优选择。
• 基于Redis：使用Redis的原子操作（如SETNX）和过期时间设置来实现分布式锁。这是目前最常用且高效的方式，因为Redis是内存型数据库，具有快速读写和高可用性的特点。
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3、基于redis的分布式锁

3.1、获取锁

• 互斥：确保只有一个线程能获取锁

为了确保互斥性，我们可以利用Redis的SETNX命令，该命令在键不存在时设置键的值，返回1；如果键已经存在，返回0。通过SETNX操作，我们可以实现在同一时刻只有一个线程能够成功设置键，从而获取到锁。

SETNX lock_key 1

其中，lock_key是锁的名称，可以是任意字符串，1是表示锁的状态为已占用。

3.2、释放锁

• 手动释放：持有锁的线程在完成任务后主动删除锁键。

DEL lock_key

• 超时释放：在获取锁时，为锁设置一个合理的过期时间（超时时间），确保即使持有锁的线程发生异常，锁也能在一段时间后自动释放。

SET lock_key 1 EX 10

在上述例子中，锁的过期时间被设置为10秒。

4、Redisson的可重入锁原理

Redisson是一个Java的Redis客户端，提供了丰富的分布式工具包，其中包含了可重入锁的实现。可重入锁允许同一个线程多次获取同一把锁而不会被阻塞，同时保证释放锁的次数与获取锁的次数一致。

Redisson的可重入锁原理是基于Redis的SET数据结构实现的。当线程第一次获取锁时，Redisson会在Redis中保存锁的持有者信息和锁的计数器。当同一个线程再次获取锁时，Redisson会检测锁的持有者是否为当前线程，并将计数器加一。

5、Redisson的锁重试和WatchDog机制

Redisson的可重入锁还支持锁的自动续期和WatchDog机制，以保证长时间持有锁的线程不会因为执行时间过长而导致锁过期的问题。

锁重试：当线程获取锁失败时，Redisson会根据用户设置的重试次数和等待时间进行锁获取的重试，直至成功获取锁或者达到最大重试次数。

WatchDog机制：当线程成功获取锁后，Redisson会启动一个WatchDog线程用于定时续期锁的过期时间。如果持有锁的线程因为某些原因阻塞或者崩溃，WatchDog会在锁的过期时间快到期时进行自动续期，避免锁过期而被其他线程获取。

三、总结提升

Redis分布式锁是保障分布式系统数据一致性的重要工具，而Redisson则为Java开发者提供了强大且易用的分布式锁实现。通过了解分布式锁基本原理、不同实现方式对比以及Redisson的可重入锁原理及其特性，我们可以更好地在分布式环境下使用锁来确保数据的安全性和一致性。

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