分散式學習之五：redis分步式鎖
前言
分散式鎖一般有三種實現方式：1. 資料庫樂觀鎖；2. 基於Redis的分散式鎖；3. 基於ZooKeeper的分散式鎖。本篇部落格將介紹第二種方式，基於Redis實現分散式鎖。雖然網上已經有各種介紹Redis分散式鎖實現的部落格，然而他們的實現卻有著各種各樣的問題，本篇部落格將詳細介紹如何正確地實現Redis分散式鎖。 需滿足如下條件： -互斥性。在任意時刻，只有一個客戶端能持有鎖。 - 不會發生死鎖。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。 - 具有容錯性。只要大部分的Redis節點正常執行，客戶端就可以加鎖和解鎖。 - 解鈴還須繫鈴人。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。
加鎖
正確方式：
首先我們要通過Maven引入Jedis開源元件，在pom.xml檔案加入下面的程式碼：
<dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> <version>2.9.0</version> </dependency>
注：如果在springBoot，可以使用springBoot自己封裝的redisTemplate.自行百度。
加鎖程式碼：
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"; /** * 嘗試獲取分散式鎖 * @param jedis Redis客戶端 * @param lockKey 鎖 * @param requestId 請求標識 （可通過UUID生成唯一標識） * @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; } }
錯誤例項1： 比較常見的錯誤示例就是使用jedis.setnx()和jedis.expire()組合實現加鎖，程式碼如下：
public static void wrongGetLock1(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) { Long result = jedis.setnx(lockKey, requestId); if (result == 1) { // 若在這裡程式突然崩潰，則無法設定過期時間，將發生死鎖 jedis.expire(lockKey, expireTime); } }
setnx()方法作用就是SET IF NOT EXIST，expire()方法就是給鎖加一個過期時間。乍一看好像和前面的set()方法結果一樣，然而由於這是兩條Redis命令，不具有原子性，如果程式在執行完setnx()之後突然崩潰，導致鎖沒有設定過期時間。那麼將會發生死鎖。網上之所以有人這樣實現，是因為低版本的jedis並不支援多引數的set()方法。
解鎖程式碼
正確方式：
public class RedisTool {
private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
/**
* 釋放分散式鎖
* @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;
}
}可以看到，我們解鎖只需要兩行程式碼就搞定了！第一行程式碼，我們寫了一個簡單的Lua指令碼程式碼，第二行程式碼，我們將Lua程式碼傳到jedis.eval()方法裡，並使引數KEYS[1]賦值為lockKey，ARGV[1]賦值為requestId。eval()方法是將Lua程式碼交給Redis服務端執行。那麼這段Lua程式碼的功能是什麼呢？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）。那麼為什麼要使用Lua語言來實現呢？因為要確保上述操作是原子性的。簡單來說，就是在eval命令執行Lua程式碼的時候，Lua程式碼將被當成一個命令去執行，並且直到eval命令執行完成，Redis才會執行其他命令。
錯誤示例1：
public static void wrongReleaseLock1(Jedis jedis, String lockKey) {
jedis.del(lockKey);
}最常見的解鎖程式碼就是直接使用jedis.del()方法刪除鎖，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。
錯誤示例2：
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);
}
}如程式碼註釋，問題在於如果呼叫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。
springBoot中實現
首先需要引入redisson
<!--redis--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> <!--redis分散式鎖--> <dependency> <groupId>org.redisson</groupId> <artifactId>redisson</artifactId> <version>3.4.3</version> </dependency>
生成Redisson的bean 支援單機，主從，哨兵，叢集等模式，具體方式請參考https://github.com/redisson/redisson/wiki/2.-%E9%85%8D%E7%BD%AE%E6%96%B9%E6%B3%95，這裡只演示叢集環境。
@Bean
Redisson redissonSentinel() {
Config config = new Config();
config.useClusterServers()
.setScanInterval(2000) // 叢集狀態掃描間隔時間，單位是毫秒
//可以用"rediss://"來啟用SSL連線
.addNodeAddress("redis://10.82.0.102:7000")
.addNodeAddress("redis://10.82.0.102:7001")
.addNodeAddress("redis://10.82.0.102:7002")
.addNodeAddress("redis://10.82.0.102:7003")
.addNodeAddress("redis://10.82.0.102:7004")
.addNodeAddress("redis://10.82.0.102:7005");
return (Redisson)Redisson.create(config);
}這裡只是簡單展示，配置更加詳細的，參考上面網站。
簡單使用實現：
@Autowired
Redisson redisson;
RLock lock = redisson.getLock(key);
lock.lock(60, TimeUnit.SECONDS); //設定60秒自動釋放鎖 （預設是30秒自動過期）
//執行的業務程式碼
lock.unlock(); //釋放鎖關於Redisson 更加全面詳細鎖的情況，前往：https://github.com/redisson/redisson/wiki/8.-%E5%88%86%E5%B8%83%E5%BC%8F%E9%94%81%E5%92%8C%E5%90%8C%E6%AD%A5%E5%99%A8
就這樣通過redisson就實現redis分散式鎖，內部幫我們解決了上一篇提到的注意的地方。使用redisson更加體現一切皆物件，我們不需要知道內部如何實現，只需知道如何使用就行。當然作為一個積極進取的程式設計師還是要了解底層實現的。
原理簡介
無意看到一篇部落格，分析的很好 請參考：http://www.jianshu.com/p/de5a69622e49