Redis 做分布式锁你会几种姿势？

江南一点雨

发布于 2020-03-16 10:27:17

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发布于 2020-03-16 10:27:17

文章被收录于专栏：玩转JavaEE玩转JavaEE

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本文大纲：

1.什么是分布式锁
2.解决方案
- 2.1 整体思路
- 2.2 解决方案一
- 2.3 解决方案二
3.小结

Redis 简简单单的几种数据类型，一个 key/value 数据库，现在又是分布式锁、又是限流工具、又是消息队列......，感觉都要被玩坏了。不过话说回来，Redis 在这么多场合被开发者们喜欢，还是得益于它极高的性能与使用的简洁性。

在面试的时候，说到 Redis ，很多人第一反应就是缓存，其实除了缓存，Redis 还有非常多丰富的使用场景，这些使用场景，松哥在未来都会和大家一一分享。

今天就先来看一个简单的，用 Redis 做分布式锁。

1.什么是分布式锁

首先我们来看一个问题场景：

❝例如一个简单的用户操作，一个线程去修改用户的状态，首先从数据库中读出用户的状态，然后在内存中进行修改，修改完成后，再存回去。在单线程中，这个操作没有问题，但是在多线程中，由于读取、修改、存这是三个操作，不是原子操作，所以在多线程中，这样会出问题。 ❞

解决这个问题，我们就需要锁，对于锁，大家应该不会陌生，在 Java 中的 synchronized 以及 ReentrantLock 可重入锁都是我们比较常见的，但是这种锁都是本地锁，现在微服务、分布式系统思想大行其道，在这样的系统中，本地锁显然是不够用的，于是大家纷纷想办法，如何在分布式环境下解决锁的问题。想出来的办法很多，我们可以通过 MySQL、可以通过 ZK、也可以通过 Redis ，都可以用来解决分布式锁的问题，这里我们主要来看看如何通过 Redis 解决分布式锁问题。

2.解决方案

2.1 整体思路

「分布式锁实现的思路很简单，就是进来一个线城先占位，当别的线城进来操作时，发现已经有人占位了，就会放弃或者稍后再试。」

在 Redis 中，占位一般使用 setnx 指令，先进来的线程先占位，线程的操作执行完成后，再调用 del 指令释放位子。同时为了防止死锁，我们一般还要给锁加一个过期时间，到期了自动释放。

基于这样的思路，我们来看两种不同的实现方式：

2.2 解决方案一

基于我们前面所说的思路，可以使用 setnx 和 expire 实现分布式锁，但是 setnx 和设置过期时间 expire 这是两个操作，这两个操作一起的话就不具备原子性（除非自己写 Lua 脚本），为了解决这个问题，从 Redis2.8 开始，setnx 和 expire 可以通过一个命令一起来执行了，这个命令就是 set，set 中多了一个参数

在 key/value 之后，还有一个 EX 5 表示以秒计的过期时间（PX 表示以毫秒计的过期时间），最后的 NX 就是说如果 k1 不存在，这条命令执行成功，否则执行失败，这就相当于 setnx 的效果了。

因此，我们封装的锁如下：

public class LockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Redis redis = new Redis();
        redis.execute(jedis->{
            String set = jedis.set("k1", "v1", new SetParams().nx().ex(5));
            if (set !=null && "OK".equals(set)) {
                //没人占位
                jedis.set("name", "javaboy");
                String name = jedis.get("name");
                System.out.println(name);
                jedis.del("k1");//释放资源
            }else{
                //有人占位，停止/暂缓 操作
            }
        });
    }
}

对于上面这段代码，大家重点看思路，不必深究代码细节：

首先构造一个 Redis 实例，然后调用 execute 方法，这个是我自己封装的方法，目的是为了配置 Jedis 连接池并及时回收使用过的资源。这一块小伙伴们测试的时候可以直接使用自己创建的 Jedis 实例，效果是一样的。
调用 jedis 中的 set 方法，注意第三个参数，我们设置了 nx 同时设置了过期时间为 5 秒，这就相当于 setnx 和 expire 两个命令的结合体。
如果成功执行了 set 命令，在 if 中就可以去写自己的业务了。如果没能抢到锁，则可以进入到一个延迟消息队列中，停一会再去尝试（用 Redis 实现延迟消息队列，松哥会在后面的文章中向大家介绍）。

但是这样的封装，又带来了一个新的问题，那就是超时问题，关于超时问题，松哥通过一个视频教程来和大家分享（本视频节选自松哥自制的 Spring Boot+Vue+Spring Cloud+Redis 系列视频教程）：

2.3 解决方案二

上面的代码写着还是蛮长的，那么有没有简单一点的办法呢？当然是有的！那就是 Redisson。

相对于 Jedis 这种原生态的应用，Redisson 对 Redis 请求做了较多的封装，对于锁，也提供了对应的方法可以直接使用：

Config config = new Config();
//配置 Redis 基本连接信息
config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379").setPassword("123");
//获取一个 RedissonClient 对象
RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
//获取一个锁对象实例
RLock lock = redisson.getLock("lock");
try {
    //获取锁
    boolean b = lock.tryLock(500, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
    if (b) {
        //获取到锁了，开始写业务
        RBucket<Object> bucket = redisson.getBucket("javaboy");
        bucket.set("www.javaboy.org");
        Object o = bucket.get();
        System.out.println(o);
    }else{
        System.out.println("没拿到锁");
    }
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    //释放锁
    lock.unlock();
}

在这段代码中，核心的就是 lock.tryLock(500, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);，第一个参数是尝试加锁的等待时间为 500 毫秒，第二个参数表示锁的超时时间为 1000 毫秒，也就是这个锁在 1000 毫秒后会自动失效。

小伙伴们发现，这和我们在方案一里边配置的参数是一样的，其实思路是不变的，Redisson 只不过是将我们写的和锁相关的方法封装起来了而已。