在很多場景中，我們爲了保證數據的最終一致性，需要很多的技術方案來支持，比如分佈式事務、分佈式鎖等。那具體什麼是分佈式鎖，分佈式鎖應用在哪些業務場景、如何來實現分佈式鎖呢？今天繼續由陳睿|mikechen來繼續分享Redis這個系列。
01.什麼是分佈式鎖
要介紹分佈式鎖，首先要提到與分佈式鎖相對應的是線程鎖、進程鎖。
1.線程鎖
主要用來給方法、代碼塊加鎖。當某個方法或代碼使用鎖，在同一時刻僅有一個線程執行該方法或該代碼段。線程鎖只在同一JVM中有效果，因爲線程鎖的實現在根本上是依靠線程之間共享內存實現的，比如synchronized是共享對象頭，顯示鎖Lock是共享某個變量（state）。
2.進程鎖
爲了控制同一操作系統中多個進程訪問某個共享資源，因爲進程具有獨立性，各個進程無法訪問其他進程的資源，因此無法通過synchronized等線程鎖實現進程鎖。
3.分佈式鎖
當多個進程不在同一個系統中，用分佈式鎖控制多個進程對資源的訪問。
02.分佈式鎖的要求
首先，爲了確保分佈式鎖可用，我們至少要確保鎖的實現同時滿足以下四個條件：
1、互斥性：任意時刻，只能有一個客戶端獲取鎖，不能同時有兩個客戶端獲取到鎖。
2、安全性：鎖只能被持有該鎖的客戶端刪除，不能由其它客戶端刪除。
3、死鎖：獲取鎖的客戶端因爲某些原因（如down機等）而未能釋放鎖，其它客戶端再也無法獲取到該鎖。
4、容錯：當部分節點（redis節點等）down機時，客戶端仍然能夠獲取鎖和釋放鎖。
03.分佈式鎖的應用場景
在傳統單體應用單機部署的情況下，可以使用Java併發處理相關的API(如ReentrantLcok或synchronized)進行互斥控制。
但是在分佈式系統後，由於分佈式系統多線程、多進程並且分佈在不同機器上，這將使原單機部署情況下的併發控制鎖策略失效，爲了解決這個問題就需要一種跨JVM的互斥機制來控制共享資源的訪問，這就是分佈式鎖的來源。
分佈式鎖應用場景大都是用在高併發，大流量場景。當多個進程不在同一個系統中，就需要用分佈式鎖控制多個進程對資源的訪問。
04.分佈式鎖的實現
分佈式鎖一般有三種實現方式：
1. 數據庫樂觀鎖；
2. 基於ZooKeeper的分佈式鎖;
3.基於Redis的分佈式鎖；
文章末尾有數據庫和zookeeper的詳細實現方案，這裏主要談redis的實現。
05.Redis實現分佈式鎖
基於Redis命令：SET key value NX EX max-lock-time
這裏補充下： 從2.6.12版本後, 就可以使用set來獲取鎖, Lua 腳本來釋放鎖。setnx是老黃曆了，set命令nx,xx等參數, 是爲了實現 setnx 的功能。
1.加鎖
public class RedisTool {
private static final String LOCK_SUCCESS = "OK";
private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";
private static final String SET_WITH_EXPIRE_TIME = "PX";
/**
* 嘗試獲取分佈式鎖
* @param jedis Redis客戶端
* @param lockKey 鎖
* @param requestId 請求標識
* @param expireTime 超期時間
* @return 是否獲取成功
*/
public static boolean tryGetDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {
String result = jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);
if (LOCK_SUCCESS.equals(result)) {
return true;}return false;}
}jedis.set(String key, String value, String nxxx, String expx, int time)
這個set()方法一共有五個形參：
第一個爲key，我們使用key來當鎖，因爲key是唯一的。
第二個爲value，我們傳的是requestId，很多童鞋可能不明白，有key作爲鎖不就夠了嗎，爲什麼還要用到value？原因就是我們在上面講到可靠性時，分佈式鎖要滿足第四個條件解鈴還須繫鈴人，通過給value賦值爲requestId，我們就知道這把鎖是哪個請求加的了，在解鎖的時候就可以有依據。requestId可以使用UUID.randomUUID().toString()方法生成。
第三個爲nxxx，這個參數我們填的是NX，意思是SET IF NOT EXIST，即當key不存在時，我們進行set操作；若key已經存在，則不做任何操作；
第四個爲expx，這個參數我們傳的是PX，意思是我們要給這個key加一個過期的設置，具體時間由第五個參數決定。
第五個爲time，與第四個參數相呼應，代表key的過期時間。
2.解鎖
public class RedisTool {
private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
/**
* 釋放分佈式鎖
* @param jedis Redis客戶端
* @param lockKey 鎖
* @param requestId 請求標識
* @return 是否釋放成功
*/
public static boolean releaseDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(requestId));
if (RELEASE_SUCCESS.equals(result)) {return true;}return false;}
}那麼這段Lua代碼的功能是什麼呢？其實很簡單，首先獲取鎖對應的value值，檢查是否與requestId相等，如果相等則刪除鎖（解鎖）。那麼爲什麼要使用Lua語言來實現呢，留給大家討論探索。
06.其他分佈式鎖實現方案
還可以使用Redission(Redis 的客戶端)集成實現分佈式鎖，也可以使用數據庫、zookeeper等來實現，具體可以參考(官網搜索)：
阿里P8架構師談：分佈式鎖的3種實現（數據庫、緩存、Zookeeper)。