Redis（三十二）-用Redis做分布式锁

Posted 2022-07-29 码农飞哥

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文章目录

• • 1. 简介
  • • 1.1. 几种主流的分布式锁
  • 2. Redis 为什么可以做分布式锁？
  • 3. 使用Redis实现分布式锁
  • • 3.1. 直接使用setnx设置锁
    • 3.2 给分布式锁设置过期时间
  • 4. 在Java代码中使用Redis分布式锁
  • 总结

1. 简介

随着业务发展的需要，原有的单机部署的系统逐渐演变成了分布式集群系统，由于分布式系统多线程，多进程分布在不同的机器上，这使得原有的并发控制策略失效，单纯的Java API并不能提供分布式锁的能力（就是Java中的本地锁Lock以及synchronized）。 为了解决这个问题就需要一种能跨JVM的互斥机制来控制共享资源的访问，这就是分布式锁要解决的问题。

1.1. 几种主流的分布式锁

1. 基于数据库实现分布式锁
2. 基于缓存（Redis等）
3. 基于Zookeeper

2. Redis 为什么可以做分布式锁？

Redis之所以能可以做分布式锁，主要有如下几个原因：

1. Redis集群是独立于业务系统的，
2. Redis是单进程的，同一时刻只能有一个线程获取到同一个锁，在该锁释放之前其他线程不能获取。

3. 使用Redis实现分布式锁

3.1. 直接使用setnx设置锁

在Redis中有个专门的命令用于设置锁 setnx <key> <value> ，该命令的特定是如果Redis服务中不存在该key则可以设置成功。否则，则设置不成功。如下图设置了key为lockkey的锁，第一次可以设置成功，再次设置的话则设置失败，通过del命令来释放锁，只有锁释放了才能再次设置该锁。

当然这样设置的锁是有问题的，如果忘记删除锁，或者说删除锁出现了异常，则这个锁会一直存在，永不过期。这显然是有问题的。

3.2 给分布式锁设置过期时间

为了解决锁不过期的问题，可以在设置锁的时候同时给锁设置过期时间。设置的命令是set <key> <value> nx ex <ttl>。其中：<key> 是锁的键，<value> 是锁的值，<ttl> 是锁的过期时间，单位是秒。

如上图，设置了键为sku的锁，过期时间设置为10秒，在这10秒内不能重新设置该锁，10秒后又可以重新设置该锁。

4. 在Java代码中使用Redis分布式锁

通用的redis分布式锁的写法，调用setIfAbsent方法设置分布式锁的键和值，设置过期时间是10秒。之所以将值设置成唯一的UUID值，通过调用delete方法删除锁，删除之前首先需要判断被删除的锁的值和当前的UUID值是否相等，这样就可以防止锁被误删的情况，后面会详细讲解。

@RestController
public class RedisLockTestController 
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    @RequestMapping("/v1/lock/test")
    public String testLock() throws InterruptedException 
        String uuid = UUID.randomUUID().toString();
        // 获取锁
        Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", uuid, 10, TimeUnit.SECONDS);
        try 
            if (lock) 
                //  业务操作
                Thread.sleep(5);
            
         finally 
            String value = redisTemplate.opsForValue().get("lock");
            if (uuid.equalsIgnoreCase(value)) 
                redisTemplate.delete("lock");
            
        
        return "success";
    

这样的方式可以实现分布式锁，但是还有个问题，

1. 业务还没有执行完锁就过期了怎么办？
2. 锁删除的时候报错了怎么办？
   下一篇文章我会详细介绍。

总结

本文简单介绍了Redis分布式锁的问题。