分布式锁实现方案1、基于Redis的SETNX操作实现的分布式锁

很多前辈们都写过类似的伪代码，但是前辈们都没有告诉你，redis分布式事务锁无论如何写都会存在一些问题（代码注释会给你揭晓），所以一定要活学活用（结合业务场景合理设置超时时间）

下面给出了一个相当来说实现算是完美一些（为什么是相对呢，因为无论如何实现都会存在）的锁代码，供大家学习与参考，关键代码也都给出了注释，如有疑问或错误，欢迎留言指正，谢谢。

调用示例：

final RedisDistributedLockTest test = new RedisDistributedLockTest();

for (int i = 0; i < 100; i++) {
    new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            RedisDistributedLock lock = new RedisDistributedLock(redis, "orderId", 5000);
            try {
                lock.lock(10000, TimeUnit.SECONDS);
                test.doSth();

            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }

        }
    }.start();
}     

源码如下：

package com.jd.o2o.lzc.lock;

import com.jd.jim.cli.Cluster;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 
 * 基于Redis的SETNX操作实现的分布式锁
 * 
 * @author [email protected]
 *
 */
public class RedisDistributedLock {

    private Cluster redis;

    // 锁的名字
    private String lockKey;
    // 锁的值
    private String lockVal = "";
    // 默认锁的有效时长(毫秒)
    private long lockExpires;

    private boolean locked;

    // 当前jvm内持有该锁的线程(if have one)  
    private Thread exclusiveOwnerThread;

    /**
     *
     * @param redis
     * @param lockKey  lockKey
     * @param lockExpires lockKey过期时间，单位：毫秒
     * @throws IOException
     */
    public RedisDistributedLock(Cluster redis, String lockKey, long lockExpires){
        this.redis = redis;
        this.lockKey = lockKey;
        this.lockExpires = lockExpires;
    }

    /**
     * 阻塞式获取锁 ,不过有超时时间，超过了tryGetLockTime还未获取到锁将直接返回false
     * @param tryGetLockTime
     * @param tryGetLockUnit
     * @return
     * @throws InterruptedException
     */
    protected boolean lock(long tryGetLockTime, TimeUnit tryGetLockUnit){
        try {
            // 超时控制 的时间可以从本地获取, 因为这个和锁超时没有关系, 只是一段时间区间的控制
            long start = System.currentTimeMillis();
            long timeout = tryGetLockUnit.toMillis(tryGetLockTime); // if !useTimeout, then it's useless

            //int tryTimes=0;
            while (System.currentTimeMillis() - start < timeout) {
                //tryTimes++;
                long lockExpireTime = System.currentTimeMillis() + lockExpires + 1;//锁超时时间
                String stringOfLockExpireTime = String.valueOf(lockExpireTime);

                if (setnx(lockKey, stringOfLockExpireTime)) { // 获取到锁
                    // 成功获取到锁, 设置相关标识
                    locked = true;
                    exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();
                    //System.out.println("拿到锁了，哈哈:"+tryTimes);
                    return true;
                }
                //说明未获取到锁，进一步检查锁是否已经超时
                String lockVal=redis.get(lockKey);
                //是存在lockVal=null的情况的，C1客户端获取锁，并且处理完后，DEL掉锁，在DEL锁之前。
                // C2通过SETNX向lockKey设置时间戳T0 发现有客户端已经获取锁，进入GET操作。
                // 这时候C1客户端DEL掉锁成功。
                // C2向lockKey发送GET命令，获取返回值T1(null)。
                if(lockVal!=null&&Long.parseLong(lockVal)//表明已经超时了，原来的线程可能可能出现意外未能及时释放锁
                    String oldLockVal=redis.getSet(lockKey,stringOfLockExpireTime);
                    //为什么会有下面这个判断呢？因为多线程情况下可能同时有多个线程在这一时刻发现锁过期，那么就会同时执行getSet获取锁操作，
                    //通过下面的比较，可以找到第一个执行getSet操作的线程，让其获得锁，其它的线程则重试

                    //oldLockVal也存在null的情况，大家可以想想为什么
                    if(lockVal.equals(oldLockVal)){
                        redis.expire(lockKey, lockExpires, TimeUnit.MILLISECONDS);
                        // 成功获取到锁, 设置相关标识
                        locked = true;
                        exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();
                        return true;
                    }
                }

                Thread.sleep(5L);

            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }


    /**
     * 非阻塞，立即返回是否获取到锁
     * @return
     */
    public boolean tryLock() {
        if (setnx(lockKey, lockVal)) { // 获取到锁
            //  成功获取到锁, 设置相关标识
            locked = true;
            //setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
            exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();
            return true;
        }
        return false;
    }

    private boolean setnx(String lockKey, Object val) {
        if (redis.setNX(lockKey, String.valueOf(val))) {
            redis.expire(lockKey, lockExpires, TimeUnit.MILLISECONDS);
            return true;
        }
        return false;
    }


    public boolean isLocked() {
        return locked;
    }

    /**
     * 释放锁
     */
    public void unlock() {
        // 检查当前线程是否持有锁
        if (Thread.currentThread() != exclusiveOwnerThread) {
            // 表明锁并非当前线程所持有，不应该由当前线程来释放锁
            System.out.println("表明锁并非当前线程所持有，不应该由当前线程来释放锁exclusiveOwnerThread:" + exclusiveOwnerThread + ",Thread.currentThread():"+Thread.currentThread()+",lockKey" + lockKey);
            return;
        }

        //gaohongtianluck 忽略了一个地方。用del命令释放锁，如果线程A获得锁之后运行太久，久到另已经获得的锁失效了。
        // 这时线程B进来，取缔了A上的锁，线程B运行到一半的时候，这时线程A也运行完了，杀一个回马枪把原本以为获取到的锁给del，
        // 实际上是B获得的锁，那么就会导致其他线程进来竞争，而B还以为自己独占锁

        //回复Ffadsfoadfjaodjfalkd：我也在思考这个问题，我觉得有一种写法可以尽量避免。在锁的时候，如果锁住了，回传超时时间，作为解锁时候的凭证，解锁时传入锁的键值和凭证。我思考的解锁时候有两种写法：
        //1、解锁前get一下键值的value，判断是不是和自己的凭证一样。但这样存在一些问题：
        //1）get时返回null的可能，此时表示有别的线程拿到锁并用完释放
        //2）get返回非null，但是不等于自身凭证。由于有getset那一步，当两个竞争线程都在这个过程中时，存在持有锁的线程凭证不等于value，而value是稍慢那一步线程设置的value。
        //
        //2、解锁前用凭证判断锁是否已经超时，如果没有超时，直接删除；如果超时，等着锁自动过期就好，免得误删别人的锁。但这种写法同样存在问题，由于线程调度的不确定性，判断到删除之间可能过去很久，并不是绝对意义上的正确解锁。
        //
        //关于解锁我只想到这么多，希望有帮助，欢迎拍砖多交流。

        //综上所述，lzc.java实现采用了非常简单的方法，如上所述，即超时的情况下可能会出现误释放锁的场景，所以使用的时候就需要合理设置超时时间了
        redis.del(lockKey);
        exclusiveOwnerThread = null;
    }


}