Redis学习之分布式锁实现_redis分布式锁代码实现

概述

在分布式系统中，实现可靠的分布式锁是一项关键任务。Redis作为一个高性能的内存数据存储系统，提供了多种分布式锁方案。本文将介绍四种常见的Redis分布式锁方案，并给出每种方案的代码实现、原理解析以及优缺点分析。

方案一：SETNX + EXPIRE

该方案使用Redis的SETNX命令尝试设置一个不存在的锁键，并设置过期时间。如果SETNX返回1，表示锁获取成功，否则表示锁已被其他客户端持有。

代码实现

// 获取锁
boolean lock = redis.setnx(key, value);
// 设置锁的过期时间
redis.expire(key, expireTime);
// 删除锁
redis.del(key);
// 存在问题
1.原子性问题，如果获取锁成功,但是设置锁的过期时间失败了，则锁就无法释放了.
2.有锁释放问题，线程1设置了锁，如果线程2拿到key，就可以直接释放锁.
3.锁时间问题，就算获取锁成功并且过期时间设置成功，如果处理业务时间超过锁时间，还是会被其他线程拿到锁.
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方案二：SETNX + 客户端ID + EXPIRE

该方案在方案一的基础上，为每个获取锁的客户端设置一个唯一的客户端ID（例如使用UUID）。客户端在释放锁时，需要验证持有锁的客户端ID是否匹配，避免误释放其他客户端持有的锁。

代码实现

// 获取锁
boolean lock = redis.setnx(key, uuid);
// 设置锁的过期时间
redis.expire(key, expireTime);
// 删除锁
if(uuid.equals(redis.get(key))){
	redis.del(key);
}

// 存在问题
这种方式还是有原子性问题、锁时间问题.
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方案三：基于RedLock的分布式锁

该方案基于RedLock算法，使用Redisson框架实现。RedLock算法通过在多个独立的Redis节点上获取锁，并通过大多数节点成功获取锁的原则来确保锁的可用性。Redisson提供了方便的API来实现RedLock算法，保证分布式锁的可靠性和高效性.

代码实现

 public String redLockTest() {
        String key  = "redKey";
        // 获取三个实例redis上的锁
        RLock lock = redissonClient1.getLock(key);
        RLock lock2 = redissonClient2.getLock(key);
        RLock lock3 = redissonClient3.getLock(key);
        // 构建redLock
        RLock redLock = redissonClient.getRedLock(lock, lock2, lock3);
        // 加锁，超过半数redis实例加锁成功 -> 最终加锁成；否则失败
        redLock.lock();
        try {
            System.out.println("doSomething");
        } finally {
            redLock.unlock();
        }
        return "done";
    }
// 存在问题
1.牺牲了redis部分高性能，原来只要交互一次，现在需要交互多个redis节点.
2.极端情况下会造成不可用.例如如果你设置了3个节点，有2个节点宕机了，那么redlock就不可用了
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redisson上红锁已经过期，所以不建议使用了。

方案四：基于Redisson的分布式锁

该方案使用Redisson框架提供的分布式锁功能。Redisson是一个功能强大的Redis客户端，提供了分布式锁的高级功能和优化。它通过与Redis主从结构配合使用，并利用Redis的发布订阅机制和主从复制机制，确保分布式锁在整个主从结构中的可靠性和一致性.

代码实现

// 获取锁
RLock lock = redisson.getLock(key);
lock.lock();
 try {
      System.out.println("doSomething");
 } finally {
      // 释放锁
lock.unlock();
}

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推荐使用,详细底层逻辑请参考《Redisson底层分布式锁实现》