要介紹分布式鎖，首先要提到與分布式鎖相對(duì)應(yīng)的是線程鎖、進(jìn)程鎖。
線程鎖：主要用來給方法、代碼塊加鎖。當(dāng)某個(gè)方法或代碼使用鎖，在同一時(shí)刻僅有一個(gè)線程執(zhí)行該方法或該代碼段。線程鎖只在同一JVM中有效果，因?yàn)榫€程鎖的實(shí)現(xiàn)在根本上是依靠線程之間共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)的，比如synchronized是共享對(duì)象頭，顯示鎖Lock是共享某個(gè)變量（state）。
進(jìn)程鎖：為了控制同一操作系統(tǒng)中多個(gè)進(jìn)程訪問某個(gè)共享資源，因?yàn)檫M(jìn)程具有獨(dú)立性，各個(gè)進(jìn)程無法訪問其他進(jìn)程的資源，因此無法通過synchronized等線程鎖實(shí)現(xiàn)進(jìn)程鎖。
分布式鎖：當(dāng)多個(gè)進(jìn)程不在同一個(gè)系統(tǒng)中，用分布式鎖控制多個(gè)進(jìn)程對(duì)資源的訪問。
現(xiàn)在的業(yè)務(wù)場(chǎng)景越來越復(fù)雜，使用的架構(gòu)也就越來越復(fù)雜，分布式、高并發(fā)已經(jīng)是業(yè)務(wù)要求的常態(tài)。像騰訊系的不少服務(wù)，還有CDN優(yōu)化、異地多備份等處理。
說到分布式，就必然涉及到分布式鎖的概念，如何保證不同機(jī)器不同線程的分布式鎖同步呢？
錯(cuò)誤方式一
保證互斥和防止死鎖，首先想到的使用redis的setnx命令保證互斥，為了防止死鎖，鎖需要設(shè)置一個(gè)超時(shí)時(shí)間。
public static void wrongLock(Jedis jedis, String key, String uniqueId, int expireTime) { Long result = jedis.setnx(key, uniqueId); if (1 == result) { //如果該redis實(shí)例崩潰，那就無法設(shè)置過期時(shí)間了 jedis.expire(key, expireTime); } }在多線程并發(fā)環(huán)境下，任何非原子性的操作，都可能導(dǎo)致問題。這段代碼中，如果設(shè)置過期時(shí)間時(shí)，redis實(shí)例崩潰，就無法設(shè)置過期時(shí)間。如果客戶端沒有正確的釋放鎖，那么該鎖(永遠(yuǎn)不會(huì)過期)，就永遠(yuǎn)不會(huì)被釋放。
錯(cuò)誤方式二
比較容易想到的就是設(shè)置值和超時(shí)時(shí)間為原子原子操作就可以解決問題。那使用setnx命令，將value設(shè)置為過期時(shí)間不就ok了嗎？
public static boolean wrongLock(Jedis jedis, String key, int expireTime) { long expireTs = System.currentTimeMillis() + expireTime; // 鎖不存在，當(dāng)前線程加鎖成果 if (jedis.setnx(key, String.valueOf(expireTs)) == 1) { return true; } String value = jedis.get(key); //如果當(dāng)前鎖存在,且鎖已過期 if (value != null && NumberUtils.toLong(value) < System.currentTimeMillis()) { //鎖過期，設(shè)置新的過期時(shí)間 String oldValue = jedis.getSet(key, String.valueOf(expireTs)); if (oldValue != null && oldValue.equals(value)) { // 多線程并發(fā)下，只有一個(gè)線程會(huì)設(shè)置成功 // 設(shè)置成功的這個(gè)線程，key的舊值一定和設(shè)置之前的key的值一致 return true; } } // 其他情況，加鎖失敗 return true; }乍看之下，沒有什么問題。但仔細(xì)分析，有如下問題：
value設(shè)置為過期時(shí)間，就要求各個(gè)客戶端嚴(yán)格的時(shí)鐘同步，這就需要使用到同步時(shí)鐘。即使有同步時(shí)鐘，分布式的服務(wù)器一般來說時(shí)間肯定是存在少許誤差的。
鎖過期時(shí)，使用 jedis.getSet雖然可以保證只有一個(gè)線程設(shè)置成功，但是不能保證加鎖和解鎖為同一個(gè)客戶端，因?yàn)闆]有標(biāo)志鎖是哪個(gè)客戶端設(shè)置的嘛。
解鎖錯(cuò)誤方式一
直接刪除key
public static void wrongReleaseLock(Jedis jedis, String key) { //不是自己加鎖的key，也會(huì)被釋放 jedis.del(key); }簡(jiǎn)單粗暴，直接解鎖，但是不是自己加鎖的，也會(huì)被刪除，這好像有點(diǎn)太隨意了吧！
解鎖錯(cuò)誤方式二
判斷自己是不是鎖的持有者，如果是，則只有持有者才可以釋放鎖。
public static void wrongReleaseLock(Jedis jedis, String key, String uniqueId) { if (uniqueId.equals(jedis.get(key))) { // 如果這時(shí)鎖過期自動(dòng)釋放，又被其他線程加鎖，該線程就會(huì)釋放不屬于自己的鎖 jedis.del(key); } }看起來很完美啊，但是如果你判斷的時(shí)候鎖是自己持有的，這時(shí)鎖超時(shí)自動(dòng)釋放了。然后又被其他客戶端重新上鎖，然后當(dāng)前線程執(zhí)行到j(luò)edis.del(key)，這樣這個(gè)線程不就刪除了其他線程上的鎖嘛，好像有點(diǎn)亂套了哦！
基本上避免了以上幾種錯(cuò)誤方式之外，就是正確的方式了。要滿足以下幾個(gè)條件：
命令必須保證互斥
設(shè)置的key必須要有過期時(shí)間，防止崩潰時(shí)鎖無法釋放
value使用唯一id標(biāo)志每個(gè)客戶端，保證只有鎖的持有者才可以釋放鎖
加鎖直接使用set命令同時(shí)設(shè)置唯一id和過期時(shí)間；其中解鎖稍微復(fù)雜些，加鎖之后可以返回唯一id，標(biāo)志此鎖是該客戶端鎖擁有；釋放鎖時(shí)要先判斷擁有者是否是自己，然后刪除，這個(gè)需要redis的lua腳本保證兩個(gè)命令的原子性執(zhí)行。
下面是具體的加鎖和釋放鎖的代碼：
@Slf4jpublic class RedisDistributedLock { private static final String LOCK_SUCCESS = "OK"; private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L; private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX"; private static final String SET_WITH_EXPIRE_TIME = "PX"; // 鎖的超時(shí)時(shí)間 private static int EXPIRE_TIME = 5 * 1000; // 鎖等待時(shí)間 private static int WAIT_TIME = 1 * 1000; private Jedis jedis; private String key; public RedisDistributedLock(Jedis jedis, String key) { this.jedis = jedis; this.key = key; } // 不斷嘗試加鎖 public String lock() { try { // 超過等待時(shí)間，加鎖失敗 long waitEnd = System.currentTimeMillis() + WAIT_TIME; String value = UUID.randomUUID().toString(); while (System.currentTimeMillis() < waitEnd) { String result = jedis.set(key, value, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, EXPIRE_TIME); if (LOCK_SUCCESS.equals(result)) { return value; } try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } } catch (Exception ex) { log.error("lock error", ex); } return null; } public boolean release(String value) { if (value == null) { return false; } // 判斷key存在并且刪除key必須是一個(gè)原子操作 // 且誰擁有鎖，誰釋放 String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end"; Object result = new Object(); try { result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(key), Collections.singletonList(value)); if (RELEASE_SUCCESS.equals(result)) { log.info("release lock success, value:{}", value); return true; } } catch (Exception e) { log.error("release lock error", e); } finally { if (jedis != null) { jedis.close(); } } log.info("release lock failed, value:{}, result:{}", value, result); return false; }}單是一個(gè)redis的分布式鎖就有這么多道道，不知道你是否看明白了？留言討論下吧！
總結(jié)
以上所述是小編給大家介紹的Redis分布式鎖的實(shí)現(xiàn)方式(redis面試題)，希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)武林網(wǎng)網(wǎng)站的支持！如果你覺得本文對(duì)你有幫助，歡迎轉(zhuǎn)載，煩請(qǐng)注明出處，謝謝！
新聞熱點(diǎn)
疑難解答
圖片精選
