分佈式鎖一般有三種實現方式：
1. 數據庫樂觀鎖；
2. 基於Redis的分佈式鎖；
3. 基於ZooKeeper的分佈式鎖。
本篇博客將介紹第二種方式，基於Redis實現分佈式鎖。
爲確保分佈式鎖可用，必須滿足以下四個條件：
1.互斥性。
PS:在任意時刻，只有一個客戶端能持有鎖.
2.不會發生死鎖
PS:即使有一個客戶端在持有鎖的期間崩潰而沒有主動解鎖，也能保證後續其他客戶端能加鎖。
3.具有容錯性
PS:只要大部分的Redis節點正常運行，客戶端就可以加鎖和解鎖。
4.解鈴還須繫鈴人
PS:加鎖和解鎖必須是同一個客戶端，客戶端自己不能把別人加的鎖給解了。
接下來就是實操：
maven 引用 包
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>2.9.0</version>
</dependency>
第一步加鎖
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;
}
解讀下
-
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。
執行上面的set()方法就只會導致兩種結果：
1. 當前沒有鎖（key不存在），那麼就進行加鎖操作，並對鎖設置個有效期，同時value表示加鎖的客戶端。
2. 已有鎖存在，不做任何操作。
以上加鎖代碼滿足我們可靠性裏描述的三個條件。
首先，set()加入了NX參數，可以保證如果已有key存在，則函數不會調用成功，也就是隻有一個客戶端能持有鎖，滿足互斥性。其次，由於我們對鎖設置了過期時間，即使鎖的持有者後續發生崩潰而沒有解鎖，鎖也會因爲到了過期時間而自動解鎖（即key被刪除），不會發生死鎖。
最後，因爲我們將value賦值爲requestId，代表加鎖的客戶端請求標識，那麼在客戶端在解鎖的時候就可以進行校驗是否是同一個客戶端。由於我們只考慮Redis單機部署的場景，所以容錯性我們暫不考慮。
舉例下常見的錯誤加鎖方式
public static void wrongGetLock1(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {
Long result = jedis.setnx(lockKey, requestId);
if (result == 1) {
// 若在這裏程序突然崩潰，則無法設置過期時間，將發生死鎖
jedis.expire(lockKey, expireTime);
}
}
原因：這是兩條Redis命令，不具有原子性，如果程序在執行完setnx()之後突然崩潰，導致鎖沒有設置過期時間。那麼將會發生死鎖。網上之所以有人這樣實現，是因爲低版本的jedis並不支持多參數的set()方法。
第二步解鎖
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";
//eval()方法可以確保原子性
//官網解讀 在eval命令執行Lua代碼的時候，Lua代碼將被當成一個命令去執行，並且直到eval命令執行完成，Redis纔會執行其他命令
Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(requestId));
if (RELEASE_SUCCESS.equals(result)) {
return true;
}
return false;
}
以上代碼我們寫了一個簡單的Lua腳本代碼，我們將Lua代碼傳到jedis.eval()方法裏，並使參數KEYS[1]賦值爲lockKey，ARGV[1]賦值爲requestId。eval()方法是將Lua代碼交給Redis服務端執行。
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？因爲要確保上述操作是原子性的。
其他：儘量減少 jedis.del() 解鎖
比較常見錯誤的解鎖方式:
public static void wrongReleaseLock1(Jedis jedis, String lockKey) {
jedis.del(lockKey);
}
這種不先判斷鎖的擁有者而直接解鎖的方式，會導致任何客戶端都可以隨時進行解鎖，即使這把鎖不是它的。
public static void wrongReleaseLock2(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
// 判斷加鎖與解鎖是不是同一個客戶端
if (requestId.equals(jedis.get(lockKey))) {
// 若在此時，這把鎖突然不是這個客戶端的，則會誤解鎖
jedis.del(lockKey);
}
}
這種方式問題在於如果調用jedis.del()方法的時候，這把鎖已經不屬於當前客戶端的時候會解除他人加的鎖。那麼是否真的有這種場景？答案是肯定的，比如客戶端A加鎖，一段時間之後客戶端A解鎖，在執行jedis.del()之前，鎖突然過期了，此時客戶端B嘗試加鎖成功，然後客戶端A再執行del()方法，則將客戶端B的鎖給解除了。
總結：
Redis實現分佈式鎖並不難，只要保證能滿足可靠性裏的四個條件。
如果你的項目中Redis是多機部署的，那麼可以嘗試使用Redisson實現分佈式鎖，這是Redis官方提供的Java組件
參考閱讀章節
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Distributed locks with Redis
-
EVAL command
-
Redisson
。
