#yyds干货盘点# 巧用Redis，实现分布式锁

君不见长松卧壑困风霜，时来屹立扶明堂。这篇文章主要讲述#yyds干货盘点# 巧用Redis，实现分布式锁相关的知识，希望能为你提供帮助。
在之前并发系列的文章中，我们介绍了JVM中的锁。但是无论是synchronized还是Lock，都运行在线程级别上，必须运行在同一个JVM中。如果竞争资源的进程不在同一个JVM中时，这样线程锁就无法起到作用，必须使用分布式锁来控制多个进程对资源的访问。
分布式锁的实现一般有三种方式，使用mysql数据库行锁，基于Redis的分布式锁，以及基于Zookeeper的分布式锁。本文中我们重点看一下Redis如何实现分布式锁。
首先，看一下用于实现分布式锁的两个Redis基础命令：

setnx key value

这里的setnx，是" set if Not eXists" 的缩写，表示当指定的key值不存在时，为key设定值为value。如果key存在，则设定失败。

setex key timeout value

setex命令为指定的key设置值及其过期时间（以秒为单位）。如果key已经存在，setex命令将会替换旧的值。
基于这两个指令，我们能够实现：

使用setnx 命令，保证同一时刻只有一个线程能够获取到锁
使用setex 命令，保证锁会超期释放，从而不因一个线程长期占有一个锁而导致死锁。

这里将两个命令结合在一起使用的原因是，在正常情况下，如果只使用setnx 命令，使用完成后使用delete命令删除锁进行释放，不存在什么问题。但是如果获取分布式锁的线程在运行中挂掉了，那么锁将不被释放。如果使用setex 设置了过期时间，即使线程挂掉，也可以自动进行锁的释放。
手写Redis分布式锁接下来，我们基于Redis+Spring手写实现一个分布式锁。首先配置Jedis连接池：

@Configuration public class Config @Bean public JedisPool jedisPool() JedisPoolConfig jedisPoolConfig=new JedisPoolConfig(); jedisPoolConfig.setMaxIdle(100); jedisPoolConfig.setMinIdle(1); jedisPoolConfig.setMaxWaitMillis(2000); jedisPoolConfig.setTestOnBorrow(true); jedisPoolConfig.setTestOnReturn(true); JedisPool jedisPool=new JedisPool(jedisPoolConfig,"127.0.0.1",6379); returnjedisPool;

实现RedisLock分布式锁：

public class RedisLock implements Lock @Autowired JedisPool jedisPool; private static final String key = "lock"; private ThreadLocal< String> threadLocal = new ThreadLocal< > (); @Override public void lock() boolean b = tryLock(); if (b) return; try TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(50); catch (Exception e) e.printStackTrace(); lock(); //递归调用@Override public boolean tryLock() SetParams setParams = new SetParams(); setParams.ex(10); setParams.nx(); String s = UUID.randomUUID().toString(); Jedis resource = jedisPool.getResource(); String lock = resource.set(key, s, setParams); resource.close(); if ("OK".equals(lock)) threadLocal.set(s); return true; return false; //解锁判断锁是不是自己加的 @Override public void unlock() //调用lua脚本解锁 String script="if redis.call(\\"get\\",KEYS[1]==ARGV[1] then\\n"+ "return redis.call(\\"del\\",KEYS[1])\\n"+ "else\\n"+ "return 0\\n"+ "end"; Jedis resource = jedisPool.getResource(); Object eval=resource.eval(script, Arrays.asList(key),Arrays.asList(threadLocal.get())); if (Integer.valueOf(eval.toString())==0) resource.close(); throw new RuntimeException("解锁失败"); /* *不写成下面这种也是因为不是原子操作,和ex、nx相同 String s = resource.get(key); if (threadLocal.get().equals(s)) resource.del(key); */ resource.close(); @Override public void lockInterruptibly() throws InterruptedException @Override public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException return false; @Override public Condition newCondition() return null;

简单对上面代码中需要注意的地方做一解释：

加锁过程中，使用SetParams 同时设置nx和ex的值，保证原子操作
通过ThreadLocal保存key对应的value，通过value来判断锁是否当前线程自己加的，避免线程错乱解锁
释放锁的过程中，使用lua脚本进行删除，保证Redis在执行此脚本时不执行其他操作，从而保证操作的原子性

但是，这段手写的代码可能会存在一个问题，就是不能保证业务逻辑一定能被执行完成，因为设置了锁的过期时间可能导致过期。
Redisson基于上面存在的问题，我们可以使用Redisson分布式可重入锁。Redisson内部提供了一个监控锁的看门狗，它的作用是在Redisson实例被关闭前，不断的延长锁的有效期。
引入依赖：

< dependency> < groupId> org.redisson< /groupId> < artifactId> redisson< /artifactId> < version> 3.10.7< /version> < /dependency>

配置RedissonClient，然后我们对常用方法进行测试。

@Configuration public class RedissonConfig @Bean public RedissonClient redissonClient() Config config=new Config(); config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379"); RedissonClient redissonClient= Redisson.create(config); return redissonClient;

lock()
先写一个测试接口：

@GetMapping("/lock") public String test() RLock lock = redissonClient.getLock("lock"); lock.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" get redisson lock"); try System.out.println("do something"); TimeUnit.SECONDS.sleep(20); catch (InterruptedException e) e.printStackTrace(); lock.unlock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " release lock"); return "locked";

进行测试，同时发送两个请求，redisson锁生效：

文章图片

lock(long leaseTime, TimeUnit unit)
Redisson可以给lock()方法提供leaseTime参数来指定加锁的时间，超过这个时间后锁可以自动释放。测试接口：

@GetMapping("/lock2") public String test2() RLock lock = redissonClient.getLock("lock"); lock.lock(10,TimeUnit.SECONDS); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" get redisson lock"); try System.out.println("do something"); TimeUnit.SECONDS.sleep(20); catch (InterruptedException e) e.printStackTrace(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ " release lock"); return "locked";

运行结果：

文章图片

可以看出，在第一个线程还没有执行完成时，就释放了redisson锁，第二个线程进入后，两个线程可以同时执行被锁住的代码逻辑。这样可以实现无需调用unlock方法手动解锁。
tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit)
tryLock方法会尝试加锁，最多等待waitTime秒，上锁以后过leaseTime秒自动解锁；如果没有等待时间，锁不住直接返回false。

@GetMapping("/lock3") public String test3() RLock lock = redissonClient.getLock("lock"); try boolean res = lock.tryLock(5, 30, TimeUnit.SECONDS); if (res) try System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 获取到锁，返回true"); System.out.println("do something"); TimeUnit.SECONDS.sleep(20); finally lock.unlock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 释放锁"); else System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 未获取到锁，返回false"); catch (InterruptedException e) e.printStackTrace(); return "lock";

运行结果：

文章图片

可见在第一个线程获得锁后，第二个线程超过等待时间仍未获得锁，返回false放弃获得锁的过程。
除了以上单机Redisson锁以外，还支持我们之前提到过的哨兵模式和集群模式，只需要改变Config的配置即可。以集群模式为例：

@Bean public RedissonClient redissonClient() Config config=new Config(); config.useClusterServers().addNodeAddress("redis://172.20.5.170:7000") .addNodeAddress("redis://172.20.5.170:7001") .addNodeAddress("redis://172.20.5.170:7002") .addNodeAddress("redis://172.20.5.170:7003") .addNodeAddress("redis://172.20.5.170:7004") .addNodeAddress("redis://172.20.5.170:7005"); RedissonClient redissonClient = Redisson.create(config); return redissonClient;

RedLock红锁下面介绍一下Redisson红锁RedissonRedLock，该对象也可以用来将多个RLock对象关联为一个红锁，每个RLock对象实例可以来自于不同的Redisson实例。
RedissonRedLock针对的多个Redis节点，这多个节点可以是集群，也可以不是集群。当我们使用RedissonRedLock时，只要在大部分节点上加锁成功就算成功。看一下使用：

@GetMapping("/testRedLock") public void testRedLock() Config config1 = new Config(); config1.useSingleServer().setAddress("redis://172.20.5.170:6379"); RedissonClient redissonClient1 = Redisson.create(config1); Config config2 = new Config(); config2.useSingleServer().setAddress("redis://172.20.5.170:6380"); RedissonClient redissonClient2 = Redisson.create(config2); Config config3 = new Config(); config3.useSingleServer().setAddress("redis://172.20.5.170:6381"); RedissonClient redissonClient3 = Redisson.create(config3); String resourceName = "REDLOCK"; RLock lock1 = redissonClient1.getLock(resourceName); RLock lock2 = redissonClient2.getLock(resourceName); RLock lock3 = redissonClient3.getLock(resourceName); RedissonRedLock redLock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3); boolean isLock; try isLock = redLock.tryLock(5, 30, TimeUnit.SECONDS); if (isLock) System.out.println("do something"); TimeUnit.SECONDS.sleep(20); catch (Exception e) e.printStackTrace(); finally redLock.unlock();

【#yyds干货盘点# 巧用Redis，实现分布式锁】相对于单Redis节点来说，RedissonRedLock的优点在于防止了单节点故障造成整个服务停止运行的情况；并且在多节点中锁的设计，及多节点同时崩溃等各种意外情况有自己独特的设计方法。使用RedissonRedLock，性能方面会比单节点Redis分布式锁差一些，但可用性比普通锁高很多。