关于redis分布式锁的初步研究与分享

导言：
前段时间项目中用到了分布式锁，所以就对分布式锁进行了一些研究，首先当然是去看redis的分布式锁实现，这里说明一下，分布式锁的实现可以有两种比较简单的方式来实现，一种是redis的方式来实现，一种是使用zookeeper的方式来实现。

redis的优点是性能更高，因为是纯内存的存储，而且原生单线程的模型不存在并发的一些问题，所以不需要额外的开销来保证命令的原子执行。zookeeper的话优点是更稳定，但是缺点也很明显，zookeeper是一种文件系统，且主要是用来做分布式一致性工作的，所以效率上来说是比不上redis的；

实现：
1.redis的实现需要参考一种比较成熟的分布式锁算法，步骤如下（假设使用的是jedis客户端，其他客户端同理）

public static long getDistibuteLock(JedisCluster jedisCluster,String key,long expireTime) {
        if (jedisCluster == null || Strings.isNullOrEmpty(key) || expireTime < 1) {
            return -1L;
        }

        //首先尝试去设置过期时间，该命令只有在这个key不存在时才能成功
        long nowValue = Instant.now().toEpochMilli() + expireTime;
        Long result = jedisCluster.setnx(key,String.valueOf(nowValue));
        if (result > 0) {
            return expireTime;
        }
        //获取redis上的过期时间，和本地时间戳做比较，只有本地时间大于过期时间戳，才会去执行更新
        //如果是空值，则说明锁已经被释放，这个时候应该再次去获取锁
        String value = jedisCluster.get(key);
        if (Strings.isNullOrEmpty(value)) {
            nowValue = Instant.now().toEpochMilli() + expireTime;
            result = jedisCluster.setnx(key,String.valueOf(nowValue));
            //获取成功则返回新的过期时间戳，失败直接返回0；
            if (result > 1) {
                return nowValue;
            }else {
                return 0L;
            }//如果返回不为空，且时间戳小于本地时间戳，则说明该分布式锁已经过期了，可以替换
        }else if (Long.valueOf(value) < Instant.now().toEpochMilli()){
            nowValue = Instant.now().toEpochMilli() + expireTime;
            String oldValue = jedisCluster.getSet(key,String.valueOf(nowValue));
            if (Strings.isNullOrEmpty(oldValue) || value.equals(oldValue)) {
                return nowValue;//这里的关键是注意一定要判断getset后返回的值,如果为空或者和之前取到的值相等，则说明拿到了锁；反之则说明是别的拿到了锁；
            }else {
                return 0L;
            }
        }else {
            return 0L;
        }
    }

2.解锁操作需要进行验证

public static void releaseLock(JedisCluster jedisCluster,String key,long oldTime) {
        if (jedisCluster == null || Strings.isNullOrEmpty(key) || oldTime < 1) {
            return;
        }
        //首先判断该锁是否存在，如果不存在直接返回
        String remoteValue = jedisCluster.get(key);
        if (Strings.isNullOrEmpty(key)) {
            return;
        }
        //关键是需要知道是否是自己设置的时间，如果不是的话那么就说明不是自己的锁，不做处理直接返回
        try {
            long time = Long.parseLong(remoteValue);
            if (time == oldTime) {
                jedisCluster.del(key);
            }
        }catch (NumberFormatException e) {
            return;
        }
    }

这种解决思路是在redis单点的情况下比较简单的一种进行加锁的方式，当然缺点也很明显，如果正好处于master挂掉，而slave机器并没有完全同步的情况下，会有其他进程获取锁，另外也没有办法避免当获取锁的jvm挂了以后，这个锁会持续一段时间无法被清理；甚至是获取锁的jvm一旦阻塞有可能会是多个jvm获取锁；