CCNAIVE

redis分布式锁

2023/10/27

# 什么是分布式锁

要介绍分布式锁，首先要提到与分布式锁相对应的是线程锁、进程锁。

1.线程锁

主要用来给方法、代码块加锁。当某个方法或代码使用锁，在同一时刻仅有一个线程执行该方法或该代码段。线程锁只在同一JVM中有效果，因为线程锁的实现在根本上是依靠线程之间共享内存实现的，比如Synchronized、Lock等。

2.进程锁

为了控制同一操作系统中多个进程访问某个共享资源，因为进程具有独立性，各个进程无法访问其他进程的资源，因此无法通过synchronized等线程锁实现进程锁。

3.分布式锁

当多个进程不在同一个系统中，用分布式锁控制多个进程对资源的访问。

# 分布式锁的由来

在传统单机部署的情况下，可以使用Java并发处理相关的API(如ReentrantLcok或synchronized)进行互斥控制。

但是在分布式系统后，由于分布式系统多线程、多进程并且分布在不同机器上，这将使原单机并发控制锁策略失效，为了解决这个问题就需要一种跨JVM的互斥机制来控制共享资源的访问，这就是分布式锁的由来。

当多个进程不在同一个系统中，就需要用分布式锁控制多个进程对资源的访问。

# 分布式锁的特点

首先，为了确保分布式锁可用，我们至少要确保锁的实现同时满足以下四个条件：

1、互斥性：任意时刻，只能有一个客户端获取锁，不能同时有两个客户端获取到锁。

2、安全性：锁只能被持有该锁的客户端删除，不能由其它客户端删除。

3、死锁：获取锁的客户端因为某些原因（如down机等）而未能释放锁，其它客户端再也无法获取到该锁。

4、容错：当部分节点（redis节点等）down机时，客户端仍然能够获取锁和释放锁。

# 分布式锁的具体实现

分布式锁一般有三种实现方式：

\1. 数据库乐观锁；

\2. 基于ZooKeeper的分布式锁;

3.基于Redis的分布式锁；

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.exceptions.JedisException;

public class DistributedLock {

    private JedisPool jedisPool;

    public DistributedLock(JedisPool jedisPool) {
        this.jedisPool = jedisPool;
    }
    //获取锁

    public boolean acquireLock(String lockKey, String clientId, int expireTime) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
            String result = jedis.set(lockKey, clientId, "NX", "EX", expireTime);
            return "OK".equals(result);
        } catch (JedisException e) {
            // Handle the exception
            return false;
        }
    }

//释放锁
    public boolean releaseLock(String lockKey, String clientId) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
            String currentClient = jedis.get(lockKey);
            if (clientId.equals(currentClient)) {
                return jedis.del(lockKey) == 1;
            } else {
                return false;
            }
        } catch (JedisException e) {
            // Handle the exception
            return false;
        }
    }
}

这个set()方法一共有五个形参：

第一个为key，我们使用key来当锁，因为key是唯一的。

第二个为value，我们传的是requestId，很多童鞋可能不明白，有key作为锁不就够了吗，为什么还要用到value？原因就是我们在上面讲到可靠性时，分布式锁要满足第四个条件解铃还须系铃人，通过给value赋值为requestId，我们就知道这把锁是哪个请求加的了，在解锁的时候就可以有依据。requestId可以使用UUID.randomUUID().toString()方法生成。

第三个为nxxx，这个参数我们填的是NX，意思是SET IF NOT EXIST，即当key不存在时，我们进行set操作；若key已经存在，则不做任何操作；

第四个为expx，这个参数我们传的是PX，意思是我们要给这个key加一个过期的设置，具体时间由第五个参数决定。

第五个为time，与第四个参数相呼应，代表key的过期时间。

SpringMVC