分布式锁应用

XXX项目采用分布式架构部署，要保证同一个客户信息不能同时被两个客户端操作，故采用redis做分布式锁。

分布式锁

分布式锁本质上要实现目标就是在Redis里面占一个坑，当别的进程也要来占用时，发现已经有人蹲在那里，只好放弃或者等待。（以下分析基于Redis单实例）

占坑一般是使用 setnx(set if not exists) 指令，只允许被一个客户端占坑。先来先占，用完了，再调用 del 指令释放茅坑，对应命令解释：

SETNX

SETNX key val
当且仅当key不存在时，set一个key为val的字符串，返回1；若key存在，则什么都不做，返回0。
Expire
expire key timeout
为key设置一个超时时间，单位为second，超过这个时间锁会自动释放，避免死锁。
Delete
delete key
删除key

第一种实现方式：我司项目中实现redis分布式锁代码：

 1 public class RedisLock {
 2 
 3     public static boolean getLock(String lockKey, String requestId) {
 4         boolean flag = false;
 5         Long result = jedis.setnx(lockKey, requestId);
 6         if (result == 1) {
 7             flag = true;
 8         }
 9         return flag;
10     }
11 
12     public static void main(String[] args) {
13         try {
14             if (RedisLock.getLock("test", "test")) {
15                 // 占锁成功，处理业务逻辑，入库或者更新操作
16             }
17         }
18         finally {
19             // 清楚掉key
20             jedis.del("test");
21         }
22 
23     }
24 
25 }

实现思路：

1.获取锁的时候，使用setnx加锁。

2.业务侧事务提交完后释放所，执行delete进行锁释放。

3外层通过try,finally继续解锁，当15行发生宕机等错误时，锁会一直锁着，这时候会重启服务，在重新进入页面的时候会调用后台服务去判断当前登录人是否有被锁的流程。

我司这种实现方式的弊端很麻烦，需要人工干预解锁，太low。

实现方式二：高版本中redis 提供set多参数方式，将setNx与expire的操作合并为一步，使操作具有原子性。代码如下

public class RedisTool {

private static final String LOCK_SUCCESS = "OK";
private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";
private static final String SET_WITH_EXPIRE_TIME = "PX";

/**
* 尝试获取分布式锁
* @param jedis Redis客户端
* @param lockKey 锁
* @param requestId 请求标识
* @param expireTime 超期时间
* @return 是否获取成功
*/
public static boolean getLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {

String result = jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);

if (LOCK_SUCCESS.equals(result)) {
     return true;
}
    return false;

}

}

可以看到，我们加锁就一行代码：jedis.set(String key, String value, String nxxx, String expx, int time)，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
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。

这种方式解锁：

public static void wrongReleaseLock2(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
        
    // 判断加锁与解锁是不是同一个客户端
    if (requestId.equals(jedis.get(lockKey))) {
        // 若在此时，这把锁突然不是这个客户端的，则会误解锁
        jedis.del(lockKey);
    }

}

如果在执行jedis.del(lockKey)操作之前，刚好锁的过期时间到了。比如客户端A加锁，一段时间之后客户端A解锁，在执行jedis.del()之前，锁突然过期了，此时客户端B尝试加锁成功，然后客户端A再执行del()方法，则将客户端B的锁给解除了，这种情况怎么解决呢，答案是通过LUA脚本：

public void unRedisLock(Jedis jedis, String lockKey, String identifierValue) {
        try {
            String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
            Long result = (Long) jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(identifierValue));
            //0释放锁失败。1释放成功
            if (1 == result) {
                //如果你想返回删除成功还是失败，可以在这里返回
                System.out.println(result+"释放锁成功");
            } 
            if (0 == result){
                System.out.println(result+"释放锁失败");
            }
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

实现思路：

我们将Lua代码传到jedis.eval()方法里，并使参数KEYS[1]赋值为lockKey，ARGV[1]赋值为identifierValue。eval()方法是将Lua代码交给Redis服务端执行。

那么这段Lua代码的功能是什么呢？其实很简单，首先获取锁对应的value值，检查是否与identifierValue相等，如果相等则删除锁（解锁）。那么为什么要使用Lua语言来实现呢？因为要确保上述操作是原子性的。

那么为什么执行eval()方法可以确保原子性？源于Redis的特性，因为Redis是单线程，在eval命令执行Lua代码的时候，Lua代码将被当成一个命令去执行，并且直到eval命令执行完成，Redis才会执行其他命令。

总结

通过redis实现分布式锁需要满足以下四个条件：

互斥性。在任意时刻，只有一个客户端能持有锁。
不会发生死锁。即使有一个客户端在持有锁的期间崩溃而没有主动解锁，也能保证后续其他客户端能加锁。
具有容错性。只要大部分的Redis节点正常运行，客户端就可以加锁和解锁。
解铃还须系铃人。加锁和解锁必须是同一个客户端，客户端自己不能把别人加的锁给解了。

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