【跳槽面试】Redis中分布式锁的实现

分布式锁常见的三种实现方式：

1. 数据库乐观锁；
2. 基于Redis的分布式锁；
3. 基于ZooKeeper的分布式锁。

本地面试考点是，你对Redis使用熟悉吗？Redis中是如何实现分布式锁的。

在Redis中，分布式锁的实现主要依赖于Redis的原子操作和事务功能。下面是一些常见的实现策略：

SETNX（Set if Not eXists）：

使用SETNX命令尝试设置一个键值对，如果键已经存在，则设置失败。通过这个特性，可以实现一个简单的分布式锁，例如：

SETNX lock_key "locked"

如果SETNX成功，则表示获取到了锁，接下来可以执行需要同步的逻辑。如果SETNX失败，则表示锁已经被其他客户端持有，当前客户端需要等待或者重试。

EXPIRE：

使用EXPIRE命令为锁设置一个过期时间，当锁过期后，其他客户端可以重新获取锁。这样可以避免死锁和饥饿问题。例如：

SETNX lock_key "locked"  EXPIRE lock_key 10

这里将锁的过期时间设置为10秒。当锁过期后，其他客户端可以重新获取锁。

RedLock算法：

RedLock算法是一种更加复杂的分布式锁算法，它通过对比主节点和从节点的数据来避免脑裂问题，并且通过随机退下来解决死锁问题。RedLock算法的实现需要多个Redis节点之间的协同工作，因此需要使用Redis集群来支持。

在实现分布式锁时，还需要注意一些问题：

锁的粒度：在实现分布式锁时，需要考虑锁的粒度。如果锁的粒度太粗，可能会导致并发性能下降；如果锁的粒度太细，则可能会导致锁的竞争加剧。需要根据实际情况选择合适的锁粒度。

锁的超时：为了避免死锁和饥饿问题，可以为锁设置一个超时时间。当客户端在指定时间内无法获取到锁时，可以放弃或者重试。

锁的续约：在一些场景下，客户端在获取到锁之后需要执行一些耗时的操作，这时可以考虑使用Redis的事务功能来实现锁的续约，以确保在执行耗时操作期间不会被其他客户端抢占锁。

可重入性：如果一个线程已经获取了锁，那么它应该能够再次请求加锁，而不会造成死锁。

高性能和高可用：加锁和解锁的操作需要尽可能地高效，并且要保证高可用性，避免分布式锁失效。

安全性：只有持有锁的客户端才能删除它，其他客户端不能删除。这样可以防止非法删除锁的情况发生。

原子性：在获取锁和设置过期时间这两个操作中，需要保证原子性。如果程序在执行完SETNX之后突然崩溃，导致锁没有设置过期时间，那么将会发生死锁。因此，需要将这两个操作放在一个事务中，以确保原子性。

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