Redis 实现分布式锁方案

前言

通过使用的 synchronized 或者 Lock 都是线程锁，对于同一个 JVM 进程中的多个线程有效，因为锁的本质 是内存中存放一个标记，记录获取锁的线程是谁，这个标记对每个线程都可见，在分布式系统中就凉凉了，本文利用 Redis 实现分布式锁

Redis 分布式锁实现

获取锁我们可以通过 redis 中的 setnx 实现，该命令如果 key 不存在设置成功返回1，存在返回0

设置成功后，我们可以通过 setex 命令设置过期时间即可（如果在释放锁之前服务突然宕机，那么这个锁就成了死锁，永远不会释放，所以需要设置过期时间），释放锁使用 del key 删除掉这个 key 就行了

@Component public class RedisLock { @Autowired private RedisTemplate<String, String> redisTemplate; // 防止死锁超时时间 private int timeOut = 10; public boolean lock(String key, String value) { try { if (redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value)) { redisTemplate.expire(key,timeOut, TimeUnit.SECONDS); return true; } return false; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } public boolean unlock(String key) { try { if (key == null) { return false; } return redisTemplate.delete(key); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } }

在上面这个分布式锁案例中分布式锁是实现了，但是可能会出现两个问题

问题1：获取锁的时候

setnx 获取锁成功了，还没来得及 setex 服务就宕机了，由于两个操作是非原子性的死锁又发生了。（不过在 redis 2.6 及以后提供了 set nx ex 连用的命令）

问题2：释放锁的时候

3个进程：A和B和C，在执行任务，并争抢锁，此时A获取了锁，并设置自动过期时间为10sA开始执行业务，因为某种原因，业务阻塞，耗时超过了10秒，此时锁自动释放了B恰好此时开始尝试获取锁，因为锁已经自动释放，成功获取锁A此时业务执行完毕，执行释放锁逻辑（删除key），于是B的锁被释放了，而B其实还在执行业务此时进程C尝试获取锁，也成功了，因为A把B的锁删除了。

如此一来问题就出现了，B和C同时获取了锁，违反了互斥性，如何解决这个问题呢，我们应该在删除锁之前先判断，这个锁是不是自己设置的锁，如果不是那就不要删除了。

所以我们要在设置锁的之后在 value 中设置当前服务的唯一标识，用于在删除锁的时候进行判断，这个锁是不是我们自己设置的

完整分布式锁实现

使用 Lua 脚本保证 setex nx 命令原子性解决获取锁时的问题，在设置锁的时候 value 设置为当前服务唯一值，可以使用当前内网 IP ，在释放锁的时候进行判断锁的 value 值是否与当前内网 IP 地址一致

@Component public class RedisLock { @Autowired private RedisTemplate redisTemplate; public boolean lock(String key, String value) { try { if (luaExpress(key,value)) { return true; } return false; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } public boolean unlock(String key, String value) { try { if (redisTemplate.opsForValue().get(key).equals(value)) { return redisTemplate.delete(key); } return false; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 获取lua结果 * @param key * @param value * @return */ public Boolean luaExpress(String key,String value) { DefaultRedisScript<Boolean> lockScript = new DefaultRedisScript<Boolean>(); lockScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("add.lua"))); lockScript.setResultType(Boolean.class); List<Object> keyList = new ArrayList<Object>(); keyList.add(key); keyList.add(value); Boolean result = (Boolean) redisTemplate.execute(lockScript, keyList); return result; } }

Lua setnx setex add 脚本

local lockKey = KEYS[1] local lockValue = KEYS[2] -- setnx info local result_1 = redis.call('SETNX', lockKey, lockValue) if result_1 == true then local result_2= redis.call('SETEX', lockKey,3600, lockValue) return result_1 else return result_1 end