前言

分布式鎖一般有三種實現(xiàn)方式：

數(shù)據(jù)庫樂觀鎖；

基于Redis的分布式鎖；

基于ZooKeeper的分布式鎖

本篇博客將介紹第二種方式，基于Redis實現(xiàn)分布式鎖。

雖然網上已經有各種介紹Redis分布式鎖實現(xiàn)的博客，然而他們的實現(xiàn)卻有著各種各樣的問題，為了避免誤人子弟，本篇博客將詳細介紹如何正確地實現(xiàn)Redis分布式鎖。

可靠性

首先，為了確保分布式鎖可用，我們至少要確保鎖的實現(xiàn)同時滿足以下四個條件：

• 互斥性。在任意時刻，只有一個客戶端能持有鎖。
• 不會發(fā)生死鎖。即使有一個客戶端在持有鎖的期間崩潰而沒有主動解鎖，也能保證后續(xù)其他客戶端能加鎖。
• 具有容錯性。只要大部分的Redis節(jié)點正常運行，客戶端就可以加鎖和解鎖。
• 解鈴還須系鈴人。加鎖和解鎖必須是同一個客戶端，客戶端自己不能把別人加的鎖給解了。

代碼實現(xiàn)

組件依賴

首先我們要通過Maven引入Jedis開源組件，在pom.xml文件加入下面的代碼：

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加鎖代碼

正確姿勢

Talk is cheap, show me the code。先展示代碼，再帶大家慢慢解釋為什么這樣實現(xiàn)：

public

可以看到，我們加鎖就一行代碼：

jedis.set(String key, String value, String nxxx, String expx, int time)

這個set()方法一共有五個形參：

第一個為key，我們使用key來當鎖，因為key是唯一的。

第二個為value，我們傳的是requestId，很多童鞋可能不明白，有key作為鎖不就夠了嗎，為什么還要用到value？

原因就是我們在上面講到可靠性時，分布式鎖要滿足第四個條件解鈴還須系鈴人，通過給value賦值為requestId，我們就知道這把鎖是哪個請求加的了，在解鎖的時候就可以有依據(jù)。

requestId可以使用UUID.randomUUID().toString()方法生成。

第三個為nxxx，這個參數(shù)我們填的是NX，意思是SET IF NOT EXIST，即當key不存在時，我們進行set操作；若key已經存在，則不做任何操作；

第四個為expx，這個參數(shù)我們傳的是PX，意思是我們要給這個key加一個過期的設置，具體時間由第五個參數(shù)決定。

第五個為time，與第四個參數(shù)相呼應，代表key的過期時間。

總的來說，執(zhí)行上面的set()方法就只會導致兩種結果：

當前沒有鎖（key不存在），那么就進行加鎖操作，并對鎖設置個有效期，同時value表示加鎖的客戶端。

已有鎖存在，不做任何操作。

心細的童鞋就會發(fā)現(xiàn)了，我們的加鎖代碼滿足我們可靠性里描述的三個條件。

首先，set()加入了NX參數(shù)，可以保證如果已有key存在，則函數(shù)不會調用成功，也就是只有一個客戶端能持有鎖，滿足互斥性。

其次，由于我們對鎖設置了過期時間，即使鎖的持有者后續(xù)發(fā)生崩潰而沒有解鎖，鎖也會因為到了過期時間而自動解鎖（即key被刪除），不會發(fā)生死鎖。

最后，因為我們將value賦值為requestId，代表加鎖的客戶端請求標識，那么在客戶端在解鎖的時候就可以進行校驗是否是同一個客戶端。

由于我們只考慮Redis單機部署的場景，所以容錯性我們暫不考慮。

錯誤示例1

比較常見的錯誤示例就是使用jedis.setnx()和jedis.expire()組合實現(xiàn)加鎖

代碼如下：

public

setnx()方法作用就是SET IF NOT EXIST，expire()方法就是給鎖加一個過期時間。

乍一看好像和前面的set()方法結果一樣，然而由于這是兩條Redis命令，不具有原子性，如果程序在執(zhí)行完setnx()之后突然崩潰，導致鎖沒有設置過期時間。那么將會發(fā)生死鎖。

網上之所以有人這樣實現(xiàn)，是因為低版本的jedis并不支持多參數(shù)的set()方法。

錯誤示例2

這一種錯誤示例就比較難以發(fā)現(xiàn)問題，而且實現(xiàn)也比較復雜。實現(xiàn)思路：使用jedis.setnx()命令實現(xiàn)加鎖，其中key是鎖，value是鎖的過期時間。

執(zhí)行過程：

通過setnx()方法嘗試加鎖，如果當前鎖不存在，返回加鎖成功。

如果鎖已經存在則獲取鎖的過期時間，和當前時間比較，如果鎖已經過期，則設置新的過期時間，返回加鎖成功。

代碼如下：

public

那么這段代碼問題在哪里？

1. 由于是客戶端自己生成過期時間，所以需要強制要求分布式下每個客戶端的時間必須同步。

2. 當鎖過期的時候，如果多個客戶端同時執(zhí)行jedis.getSet()方法，那么雖然最終只有一個客戶端可以加鎖，但這個客戶端的鎖過期時間可能被其他客戶端覆蓋。

3. 鎖不具備擁有者標識，即任何客戶端都可以解鎖。

解鎖代碼

正確姿勢

還是先展示代碼，再帶大家慢慢解釋為什么這樣實現(xiàn)：

public

可以看到，我們解鎖只需要兩行代碼就搞定了！

第一行代碼，我們寫了一個簡單的Lua腳本代碼，上一次見到這個編程語言還是在《黑客與畫家》里，沒想到這次居然用上了。

第二行代碼，我們將Lua代碼傳到jedis.eval()方法里，并使參數(shù)KEYS[1]賦值為lockKey，ARGV[1]賦值為requestId。eval()方法是將Lua代碼交給Redis服務端執(zhí)行。

那么這段Lua代碼的功能是什么呢？

其實很簡單，首先獲取鎖對應的value值，檢查是否與requestId相等，如果相等則刪除鎖（解鎖）。

那么為什么要使用Lua語言來實現(xiàn)呢？

因為要確保上述操作是原子性的。關于非原子性會帶來什么問題，可以閱讀【解鎖代碼-錯誤示例2】

那么為什么執(zhí)行eval()方法可以確保原子性，源于Redis的特性，下面是官網對eval命令的部分解釋：

簡單來說，就是在eval命令執(zhí)行Lua代碼的時候，Lua代碼將被當成一個命令去執(zhí)行，并且直到eval命令執(zhí)行完成，Redis才會執(zhí)行其他命令。

錯誤示例1

最常見的解鎖代碼就是直接使用jedis.del()方法刪除鎖，這種不先判斷鎖的擁有者而直接解鎖的方式，會導致任何客戶端都可以隨時進行解鎖，即使這把鎖不是它的。

public

錯誤示例2

這種解鎖代碼乍一看也是沒問題，甚至我之前也差點這樣實現(xiàn)，與正確姿勢差不多，唯一區(qū)別的是分成兩條命令去執(zhí)行

代碼如下：

public

如代碼注釋，問題在于如果調用jedis.del()方法的時候，這把鎖已經不屬于當前客戶端的時候會解除他人加的鎖。

那么是否真的有這種場景？

答案是肯定的，比如客戶端A加鎖，一段時間之后客戶端A解鎖，在執(zhí)行jedis.del()之前，鎖突然過期了，此時客戶端B嘗試加鎖成功，然后客戶端A再執(zhí)行del()方法，則將客戶端B的鎖給解除了。

總結

本文主要介紹了如何使用Java代碼正確實現(xiàn)Redis分布式鎖，對于加鎖和解鎖也分別給出了兩個比較經典的錯誤示例。

其實想要通過Redis實現(xiàn)分布式鎖并不難，只要保證能滿足可靠性里的四個條件。

互聯(lián)網雖然給我們帶來了方便，只要有問題就可以google，然而網上的答案一定是對的嗎？其實不然，所以我們更應該時刻保持著質疑精神，多想多驗證。

如果你的項目中Redis是多機部署的，那么可以嘗試使用Redisson實現(xiàn)分布式鎖，這是Redis官方提供的Java組件，鏈接在參考閱讀章節(jié)已經給出。

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作者：Ruthless
鏈接：https://www.cnblogs.com/linjiqin/p/8003838.html
來源：博客園

總結

以上是生活随笔為你收集整理的**Java有哪些悲观锁的实现_Redis 分布式锁的正确实现方式（Java版）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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