分布式锁简介
Redis因为单进程、性能高常被用于分布式锁；锁在程序中作用是同步工具，保证共享资源在同一时刻只能被一个线程访问。
Java中经常用的锁synchronized、Lock，但是Java的锁智能保证单机的时候有效，分布式集群环境就无能为力了，这时候需要用到分布式锁。
分布式锁，就是分布式项目开发中用到的锁，用来控制分布式系统之间同步访问共享资源，一般来说，分布式锁满足几个特性：
1. 互斥性：在任何时刻，对于同一条数据，只有一台应用可以获取到分布式锁；
2. 高可用性：在分布式场景下，一小部分服务器宕机不影响正常使用，这种情况就需要将提供分布式锁的服务以集群的方式部署；
3. 防止锁超时：如果客户端没有主动释放锁，服务器会在一段时间之后自动释放锁，避免死锁的产生；
4. 独占性：加锁解锁必须由一台服务器惊醒，也就是锁的持有者才可以释放锁；
5. 可重入性：在同一个节点进程内，同一个线程可多次获取锁；
实现分布式锁的工具还有db、zookeeper、RedisLockRegistry，但操作大致也是：加锁、解锁、锁超时。
实现锁的命令
1. setnx(set if not exists),setnx key value；设置成功返回1，否则返回0；
问题：为了防止致命的问题，key没有过期时间，除非手动删除key或者获取锁后设置过期时间，不然其他线程永远拿不到锁；
解决：给key加过期时间，让线程获取锁的时候并且设置过期时间；
问题：加锁、锁超时分两步不是原子性操作，可能获取锁成功但设置时间失败；
2. setex，setex key seconds value;将值value关联到Key，并将Key的生存时间设为seconds（以秒为单位）。如果key存在，setex命令将覆写旧值；这两步是原子性会在同一时间完成；
3. psetex,psetex key milliseconds value，与setex相似，以毫秒为单位设置key的生存时间；
从Redis 2.6.12版本开始，set命令可以通过参数来实现setnx,setex,psetex三个命令相同的效果，如set key value nx ex seconds
伪代码工具类实现锁的基础方法
public class RedisLockUtil {
private String LOCK_KEY = "redis_lock";
// key的持有时间，5ms
private long EXPIRE_TIME = 5;
// 等待超时时间，1s
private long TIME_OUT = 1000;
// redis命令参数，相当于nx和px的命令合集
private SetParams params = SetParams.setParams().nx().px(EXPIRE_TIME);
// redis连接池，连的是本地的redis客户端
JedisPool jedisPool = new JedisPool("127.0.0.1", 6379);
/**
* 加锁
*
* @param id
* 线程的id，或者其他可识别当前线程且不重复的字段
* @return
*/
public boolean lock(String id) {
Long start = System.currentTimeMillis();
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
try {
for (;;) {
// SET命令返回OK ，则证明获取锁成功
String lock = jedis.set(LOCK_KEY, id, params);
if ("OK".equals(lock)) {
return true;
}
// 否则循环等待，在TIME_OUT时间内仍未获取到锁，则获取失败
long l = System.currentTimeMillis() - start;
if (l >= TIME_OUT) {
return false;
}
try {
// 休眠一会，不然反复执行循环会一直失败
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} finally {
jedis.close();
}
}
/**
* 解锁
*
* @param id
* 线程的id，或者其他可识别当前线程且不重复的字段
* @return
*/
public boolean unlock(String id) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
// 删除key的lua脚本
String script = "if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then" + " return redis.call('del',KEYS[1]) " + "else"
+ " return 0 " + "end";
try {
String result =
jedis.eval(script, Collections.singletonList(LOCK_KEY), Collections.singletonList(id)).toString();
return "1".equals(result);
} finally {
jedis.close();
}
}
}
测试demo
public class RedisLockDemo {
private static RedisLockUtil demo = new RedisLockUtil();
private static Integer NUM = 101;
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
new Thread(() -> {
String id = Thread.currentThread().getId() + "";
boolean isLock = demo.lock(id);
try {
// 拿到锁的话，就对共享参数减一
if (isLock) {
NUM--;
System.out.println(NUM);
}
} finally {
// 释放锁一定要注意放在finally
demo.unlock(id);
}
}).start();
}
}
}
//100
//99
//98
//...
一个健全的分布式锁要考虑的方面很多，一般使用开源工具（zookeepre,db,Redisson等)
Redis实现分布式锁的缺陷
客户端长时间阻塞导致锁失效问题
客户端1的到锁，因网络问题或gc等原因导致长时间阻塞，然后业务程序还没执行完就过期了，这时候客户端2也能正常拿到锁，可能会导致线程安全问题。
非原子性操作
误删锁
项目中常使用的Redis分布式锁
RedisLockRegistry是 Spring-Integration 集成工具包项目提供的基于 Redis 的分布式锁管理器
基于 Redis 的分布式锁实现，主要是依托 get 和 setnx 的方法，再包裹一层本地的可重入锁实现。