Redis 分散式鎖的正確實現方式- Java 版
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，為了避免誤人子弟，本篇部落格將詳細介紹如何正確地實現Redis分散式鎖。
可靠性
首先，為了確保分散式鎖可用，我們至少要確保鎖的實現同時滿足以下四個條件：
- 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。
程式碼實現
元件依賴
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：
| 12345 | <dependency><groupId>redis.clients</groupId><artifactId>jedis</artifactId><version>2.9.0</version></dependency> |
加鎖程式碼
正確姿勢
Talk is cheap, show me the code。先展示程式碼，再帶大家慢慢解釋為什麼這樣實現：
| 1234567891011121314151617181920212223242526 | publicclass RedisTool {privatestatic final String LOCK_SUCCESS = "OK";privatestatic final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";privatestatic 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* @param expireTime 超期時間* @return 是否獲取成功*/publicstatic boolean tryGetDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, intexpireTime) {String result = jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);if(LOCK_SUCCESS.equals(result)) {returntrue;}returnfalse;}} |
可以看到，我們加鎖就一行程式碼：jedis.set(String key, String value, String nxxx, String expx, int time)，這個set()方法一共有五個形參：
- 第一個為key，我們使用key來當鎖，因為key是唯一的。
- 第二個為value，我們傳的是requestId，很多童鞋可能不明白，有key作為鎖不就夠了嗎，為什麼還要用到value？原因就是我們在上面講到可靠性時，分散式鎖要滿足第四個條件解鈴還須繫鈴人，通過給value賦值為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。
- 第三個為nxxx，這個引數我們填的是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；
- 第四個為expx，這個引數我們傳的是PX，意思是我們要給這個key加一個過期的設定，具體時間由第五個引數決定。
- 第五個為time，與第四個引數相呼應，代表key的過期時間。
總的來說，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，並對鎖設定個有效期，同時value表示加鎖的客戶端。2. 已有鎖存在，不做任何操作。
心細的童鞋就會發現了，我們的加鎖程式碼滿足我們可靠性裡描述的三個條件。首先，set()加入了NX引數，可以保證如果已有key存在，則函式不會呼叫成功，也就是隻有一個客戶端能持有鎖，滿足互斥性。其次，由於我們對鎖設定了過期時間，即使鎖的持有者後續發生崩潰而沒有解鎖，鎖也會因為到了過期時間而自動解鎖（即key被刪除），不會發生死鎖。最後，因為我們將value賦值為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。
錯誤示例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：
| 123456789 | publicstatic void wrongGetLock1(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, intexpireTime) {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。
錯誤示例2
這一種錯誤示例就比較難以發現問題，而且實現也比較複雜。實現思路：使用jedis.setnx()命令實現加鎖，其中key是鎖，value是鎖的過期時間。執行過程：1. 通過setnx()方法嘗試加鎖，如果當前鎖不存在，返回加鎖成功。2. 如果鎖已經存在則獲取鎖的過期時間，和當前時間比較，如果鎖已經過期，則設定新的過期時間，返回加鎖成功。程式碼如下：
| 12345678910111213141516171819202122232425 | publicstatic boolean wrongGetLock2(Jedis jedis, String lockKey, intexpireTime) {long
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