Redis 做分布式锁你会几种姿势？给大家介绍两种

Redis 做分布式锁你会几种姿势？给大家介绍两种

作者：江南一点雨 2020-03-12 10:06:32

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Redis Redis 简简单单的几种数据类型，一个 key/value 数据库，现在又是分布式锁、又是限流工具、又是消息队列......，感觉都要被玩坏了。不过话说回来，Redis 在这么多场合被开发者们喜欢，还是得益于它极高的性能与使用的简洁性。

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本文大纲：

1.什么是分布式锁

2.解决方案

  • 2.1 整体思路
  • 2.2 解决方案一
  • 2.3 解决方案二

3.小结

Redis 简简单单的几种数据类型，一个 key/value 数据库，现在又是分布式锁、又是限流工具、又是消息队列......，感觉都要被玩坏了。不过话说回来，Redis 在这么多场合被开发者们喜欢，还是得益于它极高的性能与使用的简洁性。

在面试的时候，说到 Redis ，很多人第一反应就是缓存，其实除了缓存，Redis 还有非常多丰富的使用场景，这些使用场景，松哥在未来都会和大家一一分享。

今天就先来看一个简单的，用 Redis 做分布式锁。

1.什么是分布式锁首先我们来看一个问题场景：

例如一个简单的用户操作，一个线程去修改用户的状态，首先从数据库中读出用户的状态，然后在内存中进行修改，修改完成后，再存回去。在单线程中，这个操作没有问题，但是在多线程中，由于读取、修改、存 这是三个操作，不是原子操作，所以在多线程中，这样会出问题。

解决这个问题，我们就需要锁，对于锁，大家应该不会陌生，在 Java 中的 synchronized 以及 ReentrantLock 可重入锁都是我们比较常见的，但是这种锁都是本地锁，现在微服务、分布式系统思想大行其道，在这样的系统中，本地锁显然是不够用的，于是大家纷纷想办法，如何在分布式环境下解决锁的问题。想出来的办法很多，我们可以通过 MySQL、可以通过 ZK、也可以通过 Redis ，都可以用来解决分布式锁的问题，这里我们主要来看看如何通过 Redis 解决分布式锁问题。

2.解决方案

2.1 整体思路

「分布式锁实现的思路很简单，就是进来一个线城先占位，当别的线城进来操作时，发现已经有人占位了，就会放弃或者稍后再试。」

在 Redis 中，占位一般使用 setnx 指令，先进来的线程先占位，线程的操作执行完成后，再调用 del 指令释放位子。同时为了防止死锁，我们一般还要给锁加一个过期时间，到期了自动释放。

基于这样的思路，我们来看两种不同的实现方式：

2.2 解决方案一

基于我们前面所说的思路，可以使用 setnx 和 expire 实现分布式锁，但是 setnx 和设置过期时间 expire 这是两个操作，这两个操作一起的话就不具备原子性(除非自己写 Lua 脚本)，为了解决这个问题，从 Redis2.8 开始，setnx 和 expire 可以通过一个命令一起来执行了，这个命令就是 set，set 中多了一个参数:

 从图中大家可以看到，在 key/value 之后，还有一个 EX 5 表示以秒计的过期时间(PX 表示以毫秒计的过期时间)，最后的 NX 就是说如果 k1 不存在，这条命令执行成功，否则执行失败，这就相当于 setnx 的效果了。

因此，我们封装的锁如下：

  
 
 
 
       
  
  
  
  1. public class LockTest { 
    2.    
  
  
  
  2.     public static void main(String[] args) { 
    3.    
  
  
  
  3.         Redis redis = new Redis(); 
    4.    
  
  
  
  4.         redis.execute(jedis->{ 
    5.    
  
  
  
  5.             String set = jedis.set("k1", "v1", new SetParams().nx().ex(5)); 
    6.    
  
  
  
  6.             if (set !=null && "OK".equals(set)) { 
    7.    
  
  
  
  7.                 //没人占位 
    8.    
  
  
  
  8.                 jedis.set("name", "javaboy"); 
    9.    
  
  
  
  9.                 String name = jedis.get("name"); 
    10.    
  
  
  
  10.                 System.out.println(name); 
    11.    
  
  
  
  11.                 jedis.del("k1");//释放资源 
    12.    
  
  
  
  12.             }else{ 
    13.    
  
  
  
  13.                 //有人占位，停止/暂缓 操作 
    14.    
  
  
  
  14.             } 
    15.    
  
  
  
  15.         }); 
    16.    
  
  
  
  16.     } 
    17.    
  
  
  
  17. } 
    18.

对于上面这段代码，大家重点看思路，不必深究代码细节：

  1. 首先构造一个 Redis 实例，然后调用 execute 方法，这个是我自己封装的方法，目的是为了配置 Jedis 连接池并及时回收使用过的资源。这一块小伙伴们测试的时候可以直接使用自己创建的 Jedis 实例，效果是一样的。
  2. 调用 jedis 中的 set 方法，注意第三个参数，我们设置了 nx 同时 设置了过期时间为 5 秒，这就相当于 setnx 和 expire 两个命令的结合体。
  3. 如果成功执行了 set 命令，在 if 中就可以去写自己的业务了。如果没能抢到锁，则可以进入到一个延迟消息队列中，停一会再去尝试(用 Redis 实现延迟消息队列，松哥会在后面的文章中向大家介绍)。

2.3 解决方案二

上面的代码写着还是蛮长的，那么有没有简单一点的办法呢?当然是有的!那就是 Redisson。

相对于 Jedis 这种原生态的应用，Redisson 对 Redis 请求做了较多的封装，对于锁，也提供了对应的方法可以直接使用：

  
 
 
 
       
  
  
  
  1. Config config = new Config(); 
    2.    
  
  
  
  2. //配置 Redis 基本连接信息 
    3.    
  
  
  
  3. config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379").setPassword("123"); 
    4.    
  
  
  
  4. //获取一个 RedissonClient 对象 
    5.    
  
  
  
  5. RedissonClient redisson = Redisson.create(config); 
    6.    
  
  
  
  6. //获取一个锁对象实例 
    7.    
  
  
  
  7. RLock lock = redisson.getLock("lock"); 
    8.    
  
  
  
  8. try { 
    9.    
  
  
  
  9.     //获取锁 
    10.    
  
  
  
  10.     boolean b = lock.tryLock(500, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS); 
    11.    
  
  
  
  11.     if (b) { 
    12.    
  
  
  
  12.         //获取到锁了，开始写业务 
    13.    
  
  
  
  13.         RBucket bucket = redisson.getBucket("javaboy");    
  
  
  
  14.         bucket.set("www.javaboy.org"); 
    15.    
  
  
  
  15.         Object o = bucket.get(); 
    16.    
  
  
  
  16.         System.out.println(o); 
    17.    
  
  
  
  17.     }else{ 
    18.    
  
  
  
  18.         System.out.println("没拿到锁"); 
    19.    
  
  
  
  19.     } 
    20.    
  
  
  
  20. } catch (InterruptedException e) { 
    21.    
  
  
  
  21.     e.printStackTrace(); 
    22.    
  
  
  
  22. } finally { 
    23.    
  
  
  
  23.     //释放锁 
    24.    
  
  
  
  24.     lock.unlock(); 
    25.    
  
  
  
  25. } 
    26.   
 
 

    在这段代码中，核心的就是 lock.tryLock(500, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);，第一个参数是尝试加锁的等待时间为 500 毫秒，第二个参数表示锁的超时时间为 1000 毫秒，也就是这个锁在 1000 毫秒后会自动失效。
    小伙伴们发现，这和我们在方案一里边配置的参数是一样的，其实思路是不变的，Redisson 只不过是将我们写的和锁相关的方法封装起来了而已。
    3.小结
    当然，这里我只是先简单介绍下加锁的思路以及在 Redis 单机中如何加锁，后面松哥再和大家分享 Redis 集群中如何加锁。
                
    
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