七种方案！探讨Redis分布式锁的正确使用姿势

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2023-02-08 12:40 5阅读 0赞

## 前言 ##

日常开发中，秒杀下单、抢红包等等业务场景，都需要用到分布式锁。而Redis非常适合作为分布式锁使用。本文将分七个方案展开，跟大家探讨Redis分布式锁的正确使用方式。如果有不正确的地方，欢迎大家指出哈，一起学习一起进步。

*  什么是分布式锁
 *  方案一：SETNX + EXPIRE
 *  方案二：SETNX + value值是（系统时间+过期时间）
 *  方案三：使用Lua脚本(包含SETNX + EXPIRE两条指令)
 *  方案四：SET的扩展命令（SET EX PX NX）
 *  方案五：SET EX PX NX + 校验唯一随机值,再释放锁
 *  方案六: 开源框架~Redisson
 *  方案七：多机实现的分布式锁Redlock

## 什么是分布式锁 ##

分布式锁其实就是，控制分布式系统不同进程共同访问共享资源的一种锁的实现。如果不同的系统或同一个系统的不同主机之间共享了某个临界资源，往往需要互斥来防止彼此干扰，以保证一致性。

我们先来看下，一把靠谱的分布式锁应该有哪些特征：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNzQ3MjEw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

*  「互斥性」: 任意时刻，只有一个客户端能持有锁。
 *  「锁超时释放」：持有锁超时，可以释放，防止不必要的资源浪费，也可以防止死锁。
 *  「可重入性」:一个线程如果获取了锁之后,可以再次对其请求加锁。
 *  「高性能和高可用」：加锁和解锁需要开销尽可能低，同时也要保证高可用，避免分布式锁失效。
 *  「安全性」：锁只能被持有的客户端删除，不能被其他客户端删除

## Redis分布式锁方案一：SETNX + EXPIRE ##

提到Redis的分布式锁，很多小伙伴马上就会想到setnx+ expire命令。即先用setnx来抢锁，如果抢到之后，再用expire给锁设置一个过期时间，防止锁忘记了释放。

> SETNX 是SET IF NOT EXISTS的简写.日常命令格式是SETNX key value，如果 key不存在，则SETNX成功返回1，如果这个key已经存在了，则返回0。

假设某电商网站的某商品做秒杀活动，key可以设置为key\_resource\_id,value设置任意值，伪代码如下：

if（jedis.setnx(key_resource_id,lock_value) == 1）{
         //加锁
        expire（key_resource_id，100）; //设置过期时间
        try {
        
            do something  //业务请求
        } catch(Exception e) {
        
        	// handle error
        } finally {
        
           jedis.del(key_resource_id); //释放锁
        }
    }

但是这个方案中，setnx和expire两个命令分开了，「不是原子操作」。如果执行完setnx加锁，正要执行expire设置过期时间时，进程crash或者要重启维护了，那么这个锁就“长生不老”了，「别的线程永远获取不到锁啦」。

（本人注：  
如果setnx 同时设置过期时间呢？详见[Redis分布式锁/Redis的setnx命令如何设置key的失效时间（同时操作setnx和expire）][Redis_Redis_setnx_key_setnx_expire]）

## Redis分布式锁方案二：SETNX + value值是(系统时间+过期时间) ##

为了解决方案一，「发生异常锁得不到释放的场景」，有小伙伴认为，可以把过期时间放到setnx的value值里面。如果加锁失败，再拿出value值校验一下即可。加锁代码如下：

long expires = System.currentTimeMillis() + expireTime; //系统时间+设置的过期时间
    String expiresStr = String.valueOf(expires);
    
    // 如果当前锁不存在，返回加锁成功
    if (jedis.setnx(key_resource_id, expiresStr) == 1) {
        
            return true;
    } 
    // 如果锁已经存在，获取锁的过期时间
    String currentValueStr = jedis.get(key_resource_id);
    
    // 如果获取到的过期时间，小于系统当前时间，表示已经过期
    if (currentValueStr != null && Long.parseLong(currentValueStr) < System.currentTimeMillis()) {
        
    
         // 锁已过期，获取上一个锁的过期时间，并设置现在锁的过期时间（不了解redis的getSet命令的小伙伴，可以去官网看下哈）
        String oldValueStr = jedis.getSet(key_resource_id, expiresStr);
        
        if (oldValueStr != null && oldValueStr.equals(currentValueStr)) {
        
             // 考虑多线程并发的情况，只有一个线程的设置值和当前值相同，它才可以加锁
             return true;
        }
    }
            
    //其他情况，均返回加锁失败
    return false;

这个方案的优点是，巧妙移除expire单独设置过期时间的操作，把「过期时间放到setnx的value值」里面来。解决了方案一发生异常，锁得不到释放的问题。

其它方案请看全文

[七种方案！探讨Redis分布式锁的正确使用姿势][Redis]

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[Redis_Redis_setnx_key_setnx_expire]: https://blog.csdn.net/qq_30038111/article/details/90696233
[Redis]: https://mp.weixin.qq.com/s/Fcae_W25RnObL4ybXtbQEQ