写文章
  1. 跳跳糖网首页
  2. 投稿

redis怎么实现分布式锁,如何优雅地用Redis实现分布式锁？

甜品店老手 • • 投稿

首先明确分布式锁应该具备什么特性:获取锁的业务无论正常与否，都必须能释放锁，这样才能避免死锁;锁应该具有高可用性。

我们来看看redis是怎么来实现锁的的。

redis主要是通过setnx、get、getset、del命令来完成加锁，抢锁和释放锁的操作的，这里我用两个客户端来模拟下加锁的过程。下面有实际操作的截图。

1、客户端1使用setnx获取到锁，并设置锁的当前时间。设置超时时间就是为了业务挂了，锁不能释放成为死锁。

执行命令

setnx lock 0

为了方便举例，我们假定锁的当前时间是从0秒开始的，超时时间为3秒。如果结果返回为1，表明加锁成功，可以执行业务逻辑了。

2、当第一秒钟客户端2使用setnx获取锁，执行命令

setnx lock 1

返回值为0，则加锁失败。

3、客户端2接收到加锁时间的回应后，会去查看锁是否超时。执行命令

get lock

返回值为加锁的时间，假设现在时间已经到第4秒了，客户端会使用返回的时间0加上超时时间3小于当前时间4，锁已经超时了。

4、客户端2使用getset命令去获取锁。

getset lock 4

这时候返回的是前一次加锁的时间，如果这个时间是0，证明加锁成功，因为和前一次get的值相同。如果不同，说明锁已经被别人抢占了，加锁失败，继续重复步骤3和4。

5、业务执行完成后，判断下锁是否超时，没有超时，不用管了。如果没有超时，调用del命令释放锁即可。

redis存在的问题

1、redis如果是单机的话是有单点问题的，不满足高可用性。redis集群因为是ap模型，是不能保证一致性的，官方提供了redlock算法来解决这个问题，但是至少需要3个master-slave节点才能完成，成本也较大。redlock相当于是来实现一致性协议的。

2、锁的超时时间设定问题，太长太短都不合适，太长了如果服务挂掉了会一直阻塞业务，太短了有可能业务还没执行完成就释放了。当然可以用官方提供redisson解决。

可以关注我，我在文章里面还分享了zk,etcd怎么实现分布式锁的。

redis怎么实现分布式锁,如何优雅地用Redis实现分布式锁？
redis怎么实现分布式锁,如何优雅地用Redis实现分布式锁？
redis怎么实现分布式锁,如何优雅地用Redis实现分布式锁？
redis怎么实现分布式锁,如何优雅地用Redis实现分布式锁？
redis怎么实现分布式锁,如何优雅地用Redis实现分布式锁？

redis怎么实现分布式锁,如何优雅地用Redis实现分布式锁？

Redis分布式锁的原理是什么？如何续期？

分布式锁的需求产生

分布式锁的需求是伴随着应用分布式部署而来的，在单体应用，且只部署一台服务器的情况下，通过java的同步锁即可实现。同步锁，即是一个原子性的操作。

那么当应用进行了分布式部署，应用有多个服务，这个时候应用服务端就没有一个可提供原子性操作的地方了，Redis性能高，且是单线程，因此可提供一个原子性操作的地方，利用它，就可以实现分布式锁。

redis怎么实现分布式锁,如何优雅地用Redis实现分布式锁？

用场景说话，使用Redis分布式锁的场景如下图所示：

如下图所示，随后会根据场景说明分布式锁及续期相关问题的来龙去脉。

redis怎么实现分布式锁,如何优雅地用Redis实现分布式锁？

  1. 图中序号1：进来一个请求，这个请求要求我们保存一个“订单A”；
  2. 图中序号2：2.1 步，请求进来，首先去尝试设置一个Redis 值，他的键就是订单号“订单A”，如果尝试成功，则代表我这个线程是第一次设置，相当于我拿到了这个锁；如果尝试失败，那么，可以抛出异常或者等待一段时候后再次重试，这里可以根据业务场景的不同采取不同的策略。这里的关键是在Redis中的操作是单线程的，因此该操作是原子性的。2.2步，为了防止应用服务意外中断，Redis中的数据一直存活，消耗资源，需要设置一个超时时间。（如果为了严谨，可以将2.1, 2.2 两步封装成一个lua脚本部署在Redis服务器上）
  3. 图中序号3：情况A，这个时候是当Redis的key还未失效，程序就已经执行完成，且删除了Redis中的数据，一切正常；情况B：就是需要续期的场景，如果要避免这个场景的出现，可以将Redis key的失效时间设置长一点，可以应对大多数业务。如果要彻底解决，可以在应用端添加一个Redis锁的注册中心，然后起一个监听线程去监听这个注册中心，发现有锁还在被持有，但是Redis 已经快过期了，则修改相应key的失效时间，进行续期。

Java语言如何正确实现Redis分布式锁？

和大家分享我的经验，如何用redis提供的一个简单接口，轻松实现redis分布式锁。

在开始之前，我先简单介绍下redis的性能。

高效的Redis

Redis本身是单线程的，这样带来的好处是能够提高读写效率。多线程通常来说会有上下文切换带来的时间损耗，而redis通过绑定单个CPU到某块内存，实现了上下文切换的最小开销，因此这种场景反而比多线程还要高效。

redis怎么实现分布式锁,如何优雅地用Redis实现分布式锁？

不安全的Redis

但是，如果有不同的节点同时要对Redis中的同一个数据进行操作，由于是来自不同Redis服务器，就会发生线程不安全的情况。

举例有两个功能函数X和Y（也可以看做是两个服务器节点），二者功能相同，都要执行读取Redis中变量P，并且对其加一的操作。如果是线程安全的，那么X和Y分别执行完之后，P的值应该比原来增加2，但是由于函数XY互相独立，那就可能发生下面这种情况：

1 X读取P

2 Y读取P

3 X将P+1写回Redis

4 Y将P+1写回Redis

执行结束后，P的值却变成了P+1，而不是P+2。

这就是线程不安全导致的结果。

redis的分布式锁

那么如何用Redis来避免上面的情况呢。

Redis对外开放了一个非常厉害的api，目前经常被大家用来做分布式锁，是绝对的线程安全，这个函数就是SET key field value加上NX参数。这个NX参数可是了不得，通常来说，set函数是不管field字段是否存在，只要写入成功就会返回1，但是如果增加了NX参数，那么如果field值在redis中已经存在，就会返回nil，否则才返回1。因此可以通过这个函数来执行加锁操作，如果返回值不为nil，则加锁成功，否则代表有其他线程在操作数据，当前请求需要等待。

不仅如此，为了避免死锁，SET还有一个参数为EX，即EX毫秒后，field会自动清空。

此外，还有PX，XX参数，具体含义见如下文档。

redis怎么实现分布式锁,如何优雅地用Redis实现分布式锁？

以上就是我在工作中总结的防止redis并发的方式，如果你有其他想法，欢迎在下方评论区与我沟通。

我是苏苏思量，来自BAT的java开发工程师，每天分享技术见闻，欢迎关注我，与我共同进步。

您可能感兴趣：

mysql行锁怎么实现的,Java如何实现对Mysql数据库的行锁？

电脑键盘哪个牌子好用(电脑键盘每个功能)

Apache Hudi 0.10.0版本重磅发布（Apache Hudi新版本功能特性）

笔记本电脑上的返回键是哪一个,笔记本电脑的返回键是哪一个？

mysql慢查询日志配置、参数、概念以及工具（MySQL慢查询日志总结）

电脑的任务管理器快捷键(如何开启任务管理器快捷键)

赞 (0)
甜品店老手甜品店老手投稿者
0 0

相关推荐

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 xxx@163.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。

发表评论

登录后才能评论