RedLock算法分布式锁

1.基于Redis的分布式锁到底安全吗?

在服务器宕机，或者网络延时过高的时候，redis分布式锁会出现不安全的情况。

情景1: 主从模式下

客户端１在master中获得了锁，
在锁同步到slave之前，master宕机，还未来得及将锁同步到slave
slave升级为master
客户端２在新的master中获取了锁

情景2：网络延时过长，客户端与其他资源交互时间过长

客户端１获取锁，因 网络延时，客户端长时间阻塞 ，锁过期，这时客户端２获取锁，与此同时客户端１的网络恢复正常，这就导致两个客户端可同时访问共享资源。

2. Redlock

基于上述情况，新的分布式锁的算法Redlock
运行Redlock算法的客户端依次执行下面各个步骤，来完成获取锁的操作：

1. 获取当前时间（毫秒数）。
2. 按顺序依次向N个Redis节点执行获取锁的操作。这个获取操作跟前面基于 单Redis节点的获取锁的过程相同，包含随机字符串my_random_value，也包含过期时间(比如PX 30000，即锁的有效时间)。为了保证在某个Redis节点不可用的时候算法能够继续运行，这个获取锁的操作还有一个超时时间(time out)，它要远小于锁的有效时间（几十毫秒量级）。客户端在向某个Redis节点获取锁失败以后，应该立即尝试下一个Redis节点。这里的失败，应该包含任何类型的失败，比如该Redis节点不可用，或者该Redis节点上的锁已经被其它客户端持有（注：Redlock原文中这里只提到了Redis节点不可用的情况，但也应该包含其它的失败情况）。
3. 计算整个获取锁的过程总共消耗了多长时间，计算方法是用当前时间减去第1步记录的时间。如果客户端从大多数Redis节点（>= N/2+1）成功获取到了锁，并且获取锁总共消耗的时间没有超过锁的有效时间(lock validity time)，那么这时客户端才认为最终获取锁成功；否则，认为最终获取锁失败。
4. 如果最终获取锁成功了，那么这个锁的有效时间应该重新计算，它等于最初的锁的有效时间减去第3步计算出来的获取锁消耗的时间。
5. 如果最终获取锁失败了（可能由于获取到锁的Redis节点个数少于N/2+1，或者整个获取锁的过程消耗的时间超过了锁的最初有效时间），那么客户端应该立即向所有Redis节点发起释放锁的操作（即前面介绍的Redis Lua脚本）。

三、Redlock存在的问题

由于N个Redis节点中的大多数能正常工作就能保证Redlock正常工作，因此理论上它的可用性更高。 我们前面讨论的单Redis节点的分布式锁在failover的时候锁失效的问题，在Redlock中不存在了（解决了遗留问题１） ，但如果有节点发生崩溃重启，还是会对锁的安全性有影响的。具体的影响程度跟Redis对数据的持久化程度有关。
根据上述提出的算法， 当Ｎ个节点中有一个节点宕机， 仍然存在锁的安全性问题。具体的影响跟redis的持久化程度有关

假设一共有5个Redis节点：A, B, C, D, E。设想发生了如下的事件序列：
客户端1成功锁住了A, B, C，获取锁成功（但D和E没有锁住）。
节点C崩溃重启了，但客户端1在C上加的锁没有持久化下来，丢失了。
节点C重启后，客户端2锁住了C, D, E，获取锁成功。
这样，客户端1和客户端2同时获得了锁（针对同一资源）。

其它问题

１、客户端长时间阻塞，导致获得的锁释放，访问的共享资源不受保护的问题。
２、在Redlock的算法中，我们可以看到第３步，当获取锁耗时太多，留给客户端的访问共享资源的时间很短，这种情况若来不及操作，是不是要释放锁呢？且到底剩下多少时间才算短？这又是一个选择难题。
３、Redlock算法对时钟依赖性太强， 若Ｎ个节点中的某个节点发生 时间跳跃 ，也可能会引此而引发锁安全性问题。