Redis实现分布式锁

1. 为什么需要分布式锁？?

我们都知道，Java提供的synchronized / lock锁只能作用在单个JVM中的单个应用中，Java中的锁只能锁定JVM级别的锁：

• synchronized就是利用JVM内部的锁监视器来控制线程的，在JVM的内部，因为只有一个锁监视器，所以只能有一个线程获取到锁，实现线程间的互斥；但是当有多个JVM的时候，就会有多个锁监视器，此时就会有多个线程获取到锁，这个时候就没有办法实现多JVM进程之间的互斥了。

而如果在以下场景下，比如：

• 单个应用进行集群部署，负载均衡可能把请求分配到不同的机器上
• 多个不同的分布式应用，多个应用需要同时锁定同一个资源

以上情况，单机锁就会失效，此时就需要一种全局应用锁代替单机锁，即：分布式锁。?

2. 单机锁 & 分布式锁的定义：?

• 单机锁：在单个JVM进程内起作用的同步机制，用于控制对共享资源的访问，这种锁，主要适用于单体应用，用于控制在同一JVM进程中多个线程对共享资源的互斥访问。
• 分布式锁：满足分布式系统或集群模式下多进程可见并且互斥的锁，分布式锁用于协调分布式系统中的不同节点，以确保在全局范围内对共享资源的互斥访问。

锁的本质：让程序并行执行变成串行执行~！

3. 分布式锁应该具备哪些条件？

• 多线程可见
• 互斥
• 可重入：同一个线程可以反复获取锁，避免死锁
• 具备非阻塞锁特性：获取锁失败立即返回
• 获取锁和释放锁要具备高可用、高性能?

4. 分布式锁都有哪些主流的实现方案？

分布式锁的核心是实现多线程之间互斥，而满足这一点的方式有很多，常见的有三种：?

• Redis：简单，速度快，性能最好，现在企业级开发基本都使用Redis或者Zookeeper作为分布式锁，简单的SET NX EX这样的互斥命令就可以实现，如果插入key成功，则表示获取到了锁，如果插入失败则表示获取锁失败，而且还可以自动过期，利用锁超时时间自动释放，防止忘记释放锁
• MySQL：MySQL本身就带有锁机制（select...from...where..for update => 这是一种悲观锁，会锁住对应的索引行），利用MySQL本身的互斥锁机制来实现分布式锁，不用引入新的中间件，而是作为传统关系型数据库，存储的锁信息更详细，断开连接时自动释放锁，但是由于MySQL性能本身一般（锁的性能受限于MySQL的性能），所以使用MySQL作为分布式锁比较少见
• Zookeeper：Zookeeper也是企业级开发中较好的一个实现分布式锁的方案，利用临时顺序节点实现互斥锁，利用节点的唯一性和有序性实现互斥，断开连接时自动释放锁，更稳定更可靠，它不依靠超时时间释放锁，可靠性比Redis更高，同时也更复杂

5. 如何用 Redis 实现分布式锁的？?

Redis本身可以被多个客户端访问，正好就是一个共享存储系统，可以用来保存分布式锁，而且Redis的读写性能高，可以应对高并发的锁操作场景。

Redis的SET命令有个NX参数可以实现「key不存在才插入」，所以可以用它来实现分布式锁：?

• 如果key不存在，则显示插入成功，可以用来表示加锁成功；
• 如果key存在，则会显示插入失败，可以用来表示加锁失败。?

del或UNLINK删除key代表释放锁?

另外，我们可以在SET命令执行时加上 EX / PX 选项，设置过期时间，以免客户端拿到锁后发生异常，导致锁一直无法释放。?

实现分布式锁时需要实现的两个基本方法：

• 获取锁：

  • 互斥：确保只能有一个线程获取到锁? =>? 添加锁，利用setnx的互斥特性

  • 非阻塞：尝试一次，成功则返回true，失败则返回false

• 释放锁：

  • 手动释放：DEL手动删除

  • 超时释放：获取锁时添加一个超时时间

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