一文帶你搞懂Redis分布式鎖

更新時間：2022年09月19日 08:28:41 作者：指北君

本篇文章主要來介紹一下如何Redis實現(xiàn)分布式鎖的演進過程，以及為什么不能直接用Setnx實現(xiàn)分布式鎖，文中的示例代碼講解詳細，需要的可以參考一下

1、分布式鎖簡介

分布式鎖是控制分布式系統(tǒng)不同進程共同訪問共享資源的一種鎖的實現(xiàn)。如果不同的系統(tǒng)或同一個系統(tǒng)的不同主機之間共享了某個臨界資源，往往需要互斥來防止彼此干擾，以保證一致性。

業(yè)界流行的分布式鎖實現(xiàn)，一般有這3種方式：

基于數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的分布式鎖
基于Redis實現(xiàn)的分布式鎖
基于Zookeeper實現(xiàn)的分布式鎖

這里主要介紹如何通過 Redis 來實現(xiàn)分布式鎖。在介紹 Redis 分布式鎖之前，我們首先介紹一下實現(xiàn)Redis 分布式鎖的關(guān)鍵命令。

2、setnx

setnx key value

Setnx（SET if Not eXists）命令在指定的 key 不存在時，為 key 設(shè)置指定的值。

設(shè)置成功，返回 1 。設(shè)置失敗，返回 0 。

PS：Redis 官方是不推薦基于 setnx 命令來實現(xiàn)分布式鎖的，因為會存在很多問題，

①、單點問題。比如：

1、客戶端A 從master拿到鎖lock01

2、master正要把lock01同步(Redis的主從同步通常是異步的）給slave時，突然宕機了，導致lock01沒同步給slave

3、主從切換，slave節(jié)點被晉級為master節(jié)點

4、客戶端B到master拿lock01照樣能拿到。這樣必將導致同一把鎖被多人使用。

②、鎖的高級用法，比如讀寫鎖、可重入鎖等等，setnx 都比較難實現(xiàn)。

這里先介紹基于 sentnx 實現(xiàn)的分布式鎖，后面會介紹官方推薦的基于 redisson 來實現(xiàn)分布式鎖。

3、Redis-分布式鎖-階段1

接到上文，查詢?nèi)壏诸悢?shù)據(jù)，如果我們部署了多個商品服務(wù)，然后多個線程同時去獲取三級分類數(shù)據(jù)，如果不加分布式鎖，就會導致，每一個部署的商品服務(wù)第一次查詢都會走 DB。

public?Map<String,?List<Catelog2Vo>>?getCatelogJsonWithRedisLock()?throws?InterruptedException?{
????//?一、獲取分布式鎖
????Boolean?lock?=?stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock",?"111");

????if(lock){
????????//?true?表示加鎖成功,執(zhí)行相關(guān)業(yè)務(wù)
????????Map<String,?List<Catelog2Vo>>?dataFromDb?=?getDataFromDb();
????????stringRedisTemplate.delete("lock");
????????return?dataFromDb;
????}else{
????????System.out.println("獲取分布式鎖失敗...等待重試...");
????????//加鎖失敗...重試機制
????????//休眠一百毫秒
????????try?{
????????????TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????//自旋的方式
????????return?getCatelogJsonWithRedisLock();
????}
}

4、Redis-分布式鎖-階段2

設(shè)置鎖自動過期

public?Map<String,?List<Catelog2Vo>>?getCatelogJsonWithRedisLock()?throws?InterruptedException?{
????//?一、獲取分布式鎖
????Boolean?lock?=?stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock",?"111");

????if(lock){
????????//?true?表示加鎖成功,執(zhí)行相關(guān)業(yè)務(wù)
????????//?設(shè)置過期時間
????????stringRedisTemplate.expire("lock",30,TimeUnit.SECONDS);
????????Map<String,?List<Catelog2Vo>>?dataFromDb?=?getDataFromDb();
????????stringRedisTemplate.delete("lock");
????????return?dataFromDb;
????}else{
????????System.out.println("獲取分布式鎖失敗...等待重試...");
????????//加鎖失敗...重試機制
????????//休眠一百毫秒
????????try?{
????????????TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????//自旋的方式
????????return?getCatelogJsonWithRedisLock();
????}
}

5、Redis-分布式鎖-階段3

setnx 命令和過期時間保證原子性。

public?Map<String,?List<Catelog2Vo>>?getCatelogJsonWithRedisLock()?throws?InterruptedException?{
????//?一、獲取分布式鎖
????Boolean?lock?=?stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock",?"111",30,TimeUnit.SECONDS);

????if(lock){
????????//?true?表示加鎖成功,執(zhí)行相關(guān)業(yè)務(wù)
????????//?設(shè)置過期時間
????????//stringRedisTemplate.expire("lock",30,TimeUnit.SECONDS);
????????Map<String,?List<Catelog2Vo>>?dataFromDb?=?getDataFromDb();
????????stringRedisTemplate.delete("lock");
????????return?dataFromDb;
????}else{
????????System.out.println("獲取分布式鎖失敗...等待重試...");
????????//加鎖失敗...重試機制
????????//休眠一百毫秒
????????try?{
????????????TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????//自旋的方式
????????return?getCatelogJsonWithRedisLock();
????}
}

6、Redis-分布式鎖-階段4

保證刪除的是自己的鎖。

public?Map<String,?List<Catelog2Vo>>?getCatelogJsonWithRedisLock()?throws?InterruptedException?{
????//?一、獲取分布式鎖
????String?uuid?=?UUID.randomUUID().toString();
????Boolean?lock?=?stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock",?uuid,30,TimeUnit.SECONDS);

????if(lock){
????????//?true?表示加鎖成功,執(zhí)行相關(guān)業(yè)務(wù)?
????????//?設(shè)置過期時間
????????//stringRedisTemplate.expire("lock",30,TimeUnit.SECONDS);
????????Map<String,?List<Catelog2Vo>>?dataFromDb?=?getDataFromDb();
????????String?lockValue?=?stringRedisTemplate.opsForValue().get("lock");
????????if(uuid.equals(lockValue)){
????????????stringRedisTemplate.delete("lock");
????????}
????????return?dataFromDb;
????}else{
????????System.out.println("獲取分布式鎖失敗...等待重試...");
????????//加鎖失敗...重試機制
????????//休眠一百毫秒
????????try?{
????????????TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????//自旋的方式
????????return?getCatelogJsonWithRedisLock();
????}
}

7、Redis-分布式鎖-階段5

通過Lua腳本保證刪除鎖和判斷鎖兩個操作原子性

public?Map<String,?List<Catelog2Vo>>?getCatelogJsonWithRedisLock(){
????//?一、獲取分布式鎖
????String?uuid?=?UUID.randomUUID().toString();
????Boolean?lock?=?stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock",?uuid,30,TimeUnit.SECONDS);

????if?(lock)?{
????????System.out.println("獲取分布式鎖成功...");
????????Map<String,?List<Catelog2Vo>>?dataFromDb?=?null;
????????try?{
????????????//加鎖成功...執(zhí)行業(yè)務(wù)
????????????dataFromDb?=?getDataFromDb();
????????}?finally?{
????????????String?script?=?"if?redis.call('get',?KEYS[1])?==?ARGV[1]?then?return?redis.call('del',?KEYS[1])?else?return?0?end";

????????????//刪除鎖
????????????stringRedisTemplate.execute(new?DefaultRedisScript<Long>(script,?Long.class),?Arrays.asList("lock"),?uuid);

????????}
????????//先去redis查詢下保證當前的鎖是自己的
????????//獲取值對比，對比成功刪除=原子性?lua腳本解鎖
????????//?String?lockValue?=?stringRedisTemplate.opsForValue().get("lock");
????????//?if?(uuid.equals(lockValue))?{
????????//?????//刪除我自己的鎖
????????//?????stringRedisTemplate.delete("lock");
????????//?}

????????return?dataFromDb;
????}else{
????????System.out.println("獲取分布式鎖失敗...等待重試...");
????????//加鎖失敗...重試機制
????????//休眠一百毫秒
????????try?{
????????????TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????//自旋的方式
????????return?getCatelogJsonWithRedisLock();
????}
}

這也是分布式鎖的最終模式，需要保證兩個點：加鎖【設(shè)置鎖+過期時間】和刪除鎖【判斷+刪除】原子性。

到此這篇關(guān)于一文帶你搞懂Redis分布式鎖的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis分布式鎖內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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