redis 分佈式鎖實現及存在的問題

1.什麼是分佈式鎖

爲了防止分佈式系統中的多個進程之間相互干擾，我們需要一種分佈式協調技術來對這些進程進行調度。而這個分佈式協調技術的核心就是來實現這個分佈式鎖。

2.java中redis分佈式鎖的實現

    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";
    private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;

    /**
     * 嘗試獲取分佈式鎖
     *
     * @param jedis      Redis客戶端
     * @param lockKey    鎖
     * @param requestId  請求標識
     * @param expireTime 超期時間
     * @return 是否獲取成功
     */
    public static boolean tryGetDistributedLock(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;
    }

    /**
     * 釋放分佈式鎖 保證原子性
     * Lua代碼將被當成一個命令去執行，並且直到eval命令執行完成，Redis纔會執行其他命令
     *
     * @param jedis     Redis客戶端
     * @param lockKey   鎖
     * @param requestId 請求標識
     * @return 是否釋放成功
     */
    public static boolean releaseDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {

        String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
        Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(requestId));

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

3.還存在的問題

1）假設當前存在服務 A、B，當服務A獲取分佈式鎖後，redis還沒來的及去將鎖信息同步至其他redis服務器，這時候B去獲取鎖也會成功，如何解決這個問題呢？

現階段redis提供了基於集羣的 redlock 來解決這個問題，假設有5個redis節點，這些節點之間既沒有主從，也沒有集羣關係。客戶端用相同的key和隨機值在5個節點上請求鎖，請求鎖的超時時間應小於鎖自動釋放時間。當在3個（超過半數）redis上請求到鎖的時候，纔算是真正獲取到了鎖。如果沒有獲取到鎖，則把部分已鎖的redis釋放掉。

但這種方式並不適用於主從模式，主從模式下，master掛掉後，新選舉出來的master如果沒有同步到鎖，則B扔可以加鎖成功，這時候可以考慮，是否當鎖到過期時間後再選舉新的master，這樣就可以避免這種情況發生，但代價就是，在等待期間寫不可用，請慎重選擇。

2）假設當前存在服務A、B，當服務A獲取分佈式鎖後去執行，設置的過期時間爲30秒，但是A由於一些狀況，執行了30秒後仍未執行完畢，這時候B來獲取分佈式鎖，導致鎖失效。

這種情況下，redis提供了一個看門狗，及在獲取鎖的同時，我們啓動一個線程，定時去查看鎖的狀態，如果持有鎖，我們就對當前鎖延長有效時間，直道釋放鎖，當然這樣如果redis服務掛掉了也是存在問題的，所以一般情況下，我們會設置一個次數限制，或者最大延遲時間限制，以防止無線延遲下去。

最後說下，其實項目中我們可以直接使用Redisson框架，他的API中提供了大量的封裝好的功能，可以去如下地址進行查看學習：

https://github.com/redisson/redisson/wiki/%E7%9B%AE%E5%BD%95