普通實(shí)現(xiàn)

說道Redis分布式鎖大部分人都會(huì)想到：setnx+lua，或者知道set key value px milliseconds nx。后一種方式的核心實(shí)現(xiàn)命令如下：

- 獲取鎖（unique_value可以是UUID等） SET resource_name unique_value NX PX 30000- 釋放鎖（lua腳本中，一定要比較value，防止誤解鎖） if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] thenreturn redis.call("del",KEYS[1]) elsereturn 0 end

這種實(shí)現(xiàn)方式有3大要點(diǎn)：

• set命令要用set key value px milliseconds nx；
• value要具有唯一性；
• 釋放鎖時(shí)要驗(yàn)證value值，不能誤解鎖；

事實(shí)上這類瑣最大的缺點(diǎn)就是它加鎖時(shí)只作用在一個(gè)Redis節(jié)點(diǎn)上，即使Redis通過sentinel保證高可用，如果這個(gè)master節(jié)點(diǎn)由于某些原因發(fā)生了主從切換，那么就會(huì)出現(xiàn)鎖丟失的情況：

• 在Redis的master節(jié)點(diǎn)上拿到了鎖；
• 但是這個(gè)加鎖的key還沒有同步到slave節(jié)點(diǎn)；
• master故障，發(fā)生故障轉(zhuǎn)移，slave節(jié)點(diǎn)升級(jí)為master節(jié)點(diǎn)；
• 導(dǎo)致鎖丟失。

正因?yàn)槿绱?#xff0c;Redis作者antirez基于分布式環(huán)境下提出了一種更高級(jí)的分布式鎖的實(shí)現(xiàn)方式：Redlock

Redlock實(shí)現(xiàn)

antirez提出的redlock算法大概是這樣的：

在Redis的分布式環(huán)境中，我們假設(shè)有N個(gè)Redis master。這些節(jié)點(diǎn)完全互相獨(dú)立，不存在主從復(fù)制或者其他集群協(xié)調(diào)機(jī)制。我們確保將在N個(gè)實(shí)例上使用與在Redis單實(shí)例下相同方法獲取和釋放鎖。現(xiàn)在我們假設(shè)有5個(gè)Redis master節(jié)點(diǎn)，同時(shí)我們需要在5臺(tái)服務(wù)器上面運(yùn)行這些Redis實(shí)例，這樣保證他們不會(huì)同時(shí)都宕掉。

為了取到鎖，客戶端應(yīng)該執(zhí)行以下操作:

• 獲取當(dāng)前Unix時(shí)間，以毫秒為單位。
• 依次嘗試從5個(gè)實(shí)例，使用相同的key和具有唯一性的value（例如UUID）獲取鎖。當(dāng)向Redis請求獲取鎖時(shí)，客戶端應(yīng)該設(shè)置一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接和響應(yīng)超時(shí)時(shí)間，這個(gè)超時(shí)時(shí)間應(yīng)該小于鎖的失效時(shí)間。例如你的鎖自動(dòng)失效時(shí)間為10秒，則超時(shí)時(shí)間應(yīng)該在5-50毫秒之間。這樣可以避免服務(wù)器端Redis已經(jīng)掛掉的情況下，客戶端還在死死地等待響應(yīng)結(jié)果。如果服務(wù)器端沒有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)響應(yīng)，客戶端應(yīng)該盡快嘗試去另外一個(gè)Redis實(shí)例請求獲取鎖。
• 客戶端使用當(dāng)前時(shí)間減去開始獲取鎖時(shí)間（步驟1記錄的時(shí)間）就得到獲取鎖使用的時(shí)間。當(dāng)且僅當(dāng)從大多數(shù)（N/2+1，這里是3個(gè)節(jié)點(diǎn)）的Redis節(jié)點(diǎn)都取到鎖，并且使用的時(shí)間小于鎖失效時(shí)間時(shí)，鎖才算獲取成功。
• 如果取到了鎖，key的真正有效時(shí)間等于有效時(shí)間減去獲取鎖所使用的時(shí)間（步驟3計(jì)算的結(jié)果）。
• 如果因?yàn)槟承┰?#xff0c;獲取鎖失敗（沒有在至少N/2+1個(gè)Redis實(shí)例取到鎖或者取鎖時(shí)間已經(jīng)超過了有效時(shí)間），客戶端應(yīng)該在所有的Redis實(shí)例上進(jìn)行解鎖（即便某些Redis實(shí)例根本就沒有加鎖成功，防止某些節(jié)點(diǎn)獲取到鎖但是客戶端沒有得到響應(yīng)而導(dǎo)致接下來的一段時(shí)間不能被重新獲取鎖）。

Redlock源碼

redisson已經(jīng)有對redlock算法封裝，接下來對其用法進(jìn)行簡單介紹，并對核心源碼進(jìn)行分析（假設(shè)5個(gè)redis實(shí)例）。

• POM依賴

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.redisson/redisson --> <dependency><groupId>org.redisson</groupId><artifactId>redisson</artifactId><version>3.3.2</version> </dependency>

用法

首先，我們來看一下redission封裝的redlock算法實(shí)現(xiàn)的分布式鎖用法，非常簡單，跟重入鎖（ReentrantLock）有點(diǎn)類似：

Config config1 = new Config(); config1.useSingleServer().setAddress("redis://192.168.0.1:5378").setPassword("a123456").setDatabase(0); RedissonClient redissonClient1 = Redisson.create(config1);Config config2 = new Config(); config2.useSingleServer().setAddress("redis://192.168.0.1:5379").setPassword("a123456").setDatabase(0); RedissonClient redissonClient2 = Redisson.create(config2);Config config3 = new Config(); config3.useSingleServer().setAddress("redis://192.168.0.1:5380").setPassword("a123456").setDatabase(0); RedissonClient redissonClient3 = Redisson.create(config3);String resourceName = "REDLOCK_KEY";RLock lock1 = redissonClient1.getLock(resourceName); RLock lock2 = redissonClient2.getLock(resourceName); RLock lock3 = redissonClient3.getLock(resourceName); // 向3個(gè)redis實(shí)例嘗試加鎖 RedissonRedLock redLock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3); boolean isLock; try {// isLock = redLock.tryLock();// 500ms拿不到鎖, 就認(rèn)為獲取鎖失敗。10000ms即10s是鎖失效時(shí)間。isLock = redLock.tryLock(500, 10000, TimeUnit.MILLISECONDS);System.out.println("isLock = "+isLock);if (isLock) {//TODO if get lock success, do something;} } catch (Exception e) { } finally {// 無論如何, 最后都要解鎖redLock.unlock(); }

唯一ID

實(shí)現(xiàn)分布式鎖的一個(gè)非常重要的點(diǎn)就是set的value要具有唯一性，redisson的value是怎樣保證value的唯一性呢？答案是UUID+threadId。入口在redissonClient.getLock("REDLOCK_KEY")，源碼在Redisson.java和RedissonLock.java中：

protected final UUID id = UUID.randomUUID(); String getLockName(long threadId) {return id + ":" + threadId; }

獲取鎖

獲取鎖的代碼為redLock.tryLock()或者redLock.tryLock(500, 10000, TimeUnit.MILLISECONDS)，兩者的最終核心源碼都是下面這段代碼，只不過前者獲取鎖的默認(rèn)租約時(shí)間（leaseTime）是LOCK_EXPIRATION_INTERVAL_SECONDS，即30s：

<T> RFuture<T> tryLockInnerAsync(long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId, RedisStrictCommand<T> command) {internalLockLeaseTime = unit.toMillis(leaseTime);// 獲取鎖時(shí)需要在redis實(shí)例上執(zhí)行的lua命令return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, command,// 首先分布式鎖的KEY不能存在，如果確實(shí)不存在，那么執(zhí)行hset命令（hset REDLOCK_KEY uuid+threadId 1），并通過pexpire設(shè)置失效時(shí)間（也是鎖的租約時(shí)間）"if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then " +"redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[2], 1); " +"redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +"return nil; " +"end; " +// 如果分布式鎖的KEY已經(jīng)存在，并且value也匹配，表示是當(dāng)前線程持有的鎖，那么重入次數(shù)加1，并且設(shè)置失效時(shí)間"if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then " +"redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1); " +"redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +"return nil; " +"end; " +// 獲取分布式鎖的KEY的失效時(shí)間毫秒數(shù)"return redis.call('pttl', KEYS[1]);",// 這三個(gè)參數(shù)分別對應(yīng)KEYS[1]，ARGV[1]和ARGV[2]Collections.<Object>singletonList(getName()), internalLockLeaseTime, getLockName(threadId)); }

獲取鎖的命令中，

• KEYS[1]就是Collections.singletonList(getName())，表示分布式鎖的key，即REDLOCK_KEY；
• ARGV[1]就是internalLockLeaseTime，即鎖的租約時(shí)間，默認(rèn)30s；
• ARGV[2]就是getLockName(threadId)，是獲取鎖時(shí)set的唯一值，即UUID+threadId：

釋放鎖

釋放鎖的代碼為redLock.unlock()，核心源碼如下：

protected RFuture<Boolean> unlockInnerAsync(long threadId) {// 釋放鎖時(shí)需要在redis實(shí)例上執(zhí)行的lua命令return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,// 如果分布式鎖KEY不存在，那么向channel發(fā)布一條消息"if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then " +"redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]); " +"return 1; " +"end;" +// 如果分布式鎖存在，但是value不匹配，表示鎖已經(jīng)被占用，那么直接返回"if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[3]) == 0) then " +"return nil;" +"end; " +// 如果就是當(dāng)前線程占有分布式鎖，那么將重入次數(shù)減1"local counter = redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[3], -1); " +// 重入次數(shù)減1后的值如果大于0，表示分布式鎖有重入過，那么只設(shè)置失效時(shí)間，還不能刪除"if (counter > 0) then " +"redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]); " +"return 0; " +"else " +// 重入次數(shù)減1后的值如果為0，表示分布式鎖只獲取過1次，那么刪除這個(gè)KEY，并發(fā)布解鎖消息"redis.call('del', KEYS[1]); " +"redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]); " +"return 1; "+"end; " +"return nil;",// 這5個(gè)參數(shù)分別對應(yīng)KEYS[1]，KEYS[2]，ARGV[1]，ARGV[2]和ARGV[3]Arrays.<Object>asList(getName(), getChannelName()), LockPubSub.unlockMessage, internalLockLeaseTime, getLockName(threadId));}

大功告成！

PS：我還寫了另外一篇，用的是公平鎖（Fair Lock），參考鏈接

基于Spring boot 2.1 使用redisson實(shí)現(xiàn)分布式鎖

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作者：總有刁明想害朕?
來源：CSDN?
原文：https://blog.csdn.net/Crystalqy/article/details/93481300?
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Redlock：Redis分布式锁最牛逼的实现的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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