基于Redis实现分布式锁（超详细）

本文将从基于Redis实现分布式锁的几种坑的解决一步一步的进入到使用lua脚本+Redis

首先：实现分布式锁 可以⽤ Redis、Zookeeper、Mysql数据库这⼏种 , 性能最好的是Redis且是最容易理解， 同时 设计分布式锁应该考虑的东⻄： 排他性 在分布式应⽤集群中，同⼀个⽅法在同⼀时间只能被⼀台机器上的⼀个线程执⾏ 容错性 分布式锁⼀定能得到释放，⽐如客户端奔溃或者⽹络中断

满⾜可重⼊、⾼性能、⾼可⽤

还需要注意分布式锁的开销、锁粒度

根据以上几点，那一般来说，大家容易想到的写法就是 1.加锁 SETNX key value setnx 的含义就是 SET if Not Exists，有两个参数setnx(key, value)，该⽅法是原⼦性操作，如果 key 不存在，则设置当前 key 成功，返回 1；如果当前 key 已经存在，则设置当前 key 失败，返回 0。 2.解锁 del (key) 得到锁的线程执⾏完任务，需要释放锁，以便其他线程可以进⼊,调⽤ del(key) 3配置锁超时 expire (key，30s） 客户端奔溃或者⽹络中断，资源将会永远被锁住,即死锁，因此需要给key配置过期时间，以保证即使没有被显式释放，这把锁也要在⼀定时间后⾃动释放. 我们根据上述思想，我们以领取优惠卷服务为例，不难得出一个伪代码：

methodA(){
 String key = "coupon_66"
 if（setnx（key，1） == 1）{
 expire(key,30,TimeUnit.MILLISECONDS)
 try {
 //做对应的业务逻辑
 //查询⽤户是否已经领券
 //如果没有则扣减库存
 //新增领劵记录
 } finally {
 del（key）
 }
 }else{
 //睡眠100毫秒，然后⾃旋调⽤本⽅法
 methodA()
 }
}

但是如果这样写，是存在很大问题的，大家可以先自己想想都会存在哪些问题。

问题引出 首先：多个命令之间不是原⼦性操作，如setnx和expire之间，如果setnx成功，但是expire失败，且宕机了，则这个资源就是死锁。 解决 使⽤原⼦命令：设置和配置过期时间 setnx / setex 如: set key 1 ex 30 nx 例如java⾥⾯ redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(“seckill_1”,1,30,TimeUnit.MILLISECONDS) 其次 业务超时，存在其他线程勿删，key 30秒过期，假如线程A执⾏很慢超过30秒，则key就被释放了，其他线程B就得到了锁，这个时候线程A执⾏完成，⽽B还没执⾏完成，结果就是线程A删除了线程B加的锁 例如下图：

在这里插入图片描述

这时，大家又想了，这么简单，可以直接在 del 释放锁之前做⼀个判断，验证当前的锁是不是⾃⼰加的锁, 那 value 存当前线程的标识或者uuid就行了啊，那这时伪码就变成了这样

String key = "coupon_66"
String value =
Thread.currentThread().getId()
if（setnx（key，value） == 1）{
 expire(key,30,TimeUnit.MILLISECONDS)
 try {
 //做对应的业务逻辑
 } finally {
 //删除锁，判断是否是当前线程加的
 if(get(key).equals(value)){
 //还存在时间间隔
 del（key）
 }
 }
}else{
 
 //睡眠100毫秒，然后⾃旋调⽤本⽅法
}

那这时，问题就又又又来了，假设当线程A获取到正常值时，返回带代码中判断期间锁过期了，线程B刚好重新设置了新值，线程A那边有判断value是⾃⼰的标识，然后调⽤del⽅法，结果就是删除了新设置的线程B的值

不难发现上面的问题核⼼都是判断和删除命令 不是原⼦性操作导致

那我们如何解决呢？

这时就需要分布式锁lua脚本+redis

采⽤ lua脚本+redis, 由于判断和删除是lua脚本执⾏，所以要么全成功，要么全失败，这就保证了原子性

//获取lock的值和传递的值⼀样，调⽤删除操作返回1，否 则返回0 其中lua脚本如下 String script = “if redis.call(‘get’,KEYS[1])== ARGV[1] then return redis.call(‘del’,KEYS[1]) else return 0 end”; //Arrays.asList(lockKey)是key列表，uuid是参数 Integer result = redisTemplate.execute(new DefaultRedisScript<>(script, Integer.class),Arrays.asList(lockKey), uuid);

现在完整伪代码如下

String uuid = CommonUtil.generateUUID();
String lockKey = "lock:coupon:"+couponId;
Boolean nativeLock=redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey,uuid,Duration.ofSeconds(30));
 if(nativeLock){
 //加锁成功
 try {
 //执⾏业务 TODO
 }finally {
 String script = "if
redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end";
 Integer result =redisTemplate.execute(newDefaultRedisScript<>(script, Integer.class),Arrays.asList(lockKey), uuid);
 }
 }else {
 //加锁失败，睡眠100毫秒，⾃旋重试
 try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100L);
 } catch (InterruptedException e)
{ }
 return addCoupon( couponId,couponCategory);
 }

完成。