一、redis实现分布式锁的主要原理:
1.加锁
最简单的方法是使用setnx命令。key是锁的唯一标识,按业务来决定命名。比如想要给一种商品的秒杀活动加锁,可以给key命名为 “lock_sale_商品ID” 。而value设置成什么呢?我们可以姑且设置成1。加锁的伪代码如下:
setnx(key,1)
当一个线程执行setnx返回1,说明key原本不存在,该线程成功得到了锁;当一个线程执行setnx返回0,说明key已经存在,该线程抢锁失败。
2.解锁
有加锁就得有解锁。当得到锁的线程执行完任务,需要释放锁,以便其他线程可以进入。释放锁的最简单方式是执行del指令,伪代码如下:
del(key)
释放锁之后,其他线程就可以继续执行setnx命令来获得锁。
3.锁超时
锁超时是什么意思呢?如果一个得到锁的线程在执行任务的过程中挂掉,来不及显式地释放锁,这块资源将会永远被锁住,别的线程再也别想进来。
所以,setnx的key必须设置一个超时时间,以保证即使没有被显式释放,这把锁也要在一定时间后自动释放。setnx不支持超时参数,所以需要额外的指令,伪代码如下:
expire(key, 30)
二、加锁的代码
二、解锁的代码三、续约问题上面加锁最后的代码就完美了吗?假想这样一个场景,如果过期时间为30S,A线程超过30S还没执行完,但是自动过期了。这时候B线程就会再拿到锁,造成了同时有两个线程持有锁。这个问题可以归结为”续约“问题,即A没执行完时应该过期时间续约,执行完成才能释放锁。怎么办呢?我们可以让获得锁的线程开启一个守护线程,用来给快要过期的锁“续约”。
其实,后面解锁出现的删除非自己锁,也属于“续约”问题。
四、集群同步延迟问题
用于redis的服务肯定不能是单机,因为单机就不是高可用了,一量挂掉整个分布式锁就没用了。
在集群场景下,如果A在master拿到了锁,在没有把数据同步到slave时,master挂掉了。B再拿锁就会从slave拿锁,而且会拿到。又出现了两个线程同时拿到锁。
基于以上的考虑,Redis 的作者也考虑到这个问题,他提出了一个 RedLock 的算法。
这个算法的意思大概是这样的:假设 Redis 的部署模式是 Redis Cluster,总共有 5 个 Master 节点。
通过以下步骤获取一把锁:
但是这样的这种算法还是颇具争议的,可能还会存在不少的问题,无法保证加锁的过程一定正确。
这个问题的根本原因就是redis的集群属于AP,分布式锁属于CP,用AP去实现CP是不可能的。
五、Redisson
Redisson是架设在Redis基础上的一个Java驻内存数据网格(In-Memory Data Grid)。充分的利用了Redis键值数据库提供的一系列优势,基于Java实用工具包中常用接口,为使用者提供了一系列具有分布式特性的常用工具类。
Redisson通过lua脚本解决了上面的原子性问题,通过“看门狗”解决了续约问题,但是它应该解决不了集群中的同步延迟问题。
redis分布式锁的方案,无论用何种方式实现都会有续约问题与集群同步延迟问题。总的来说,是一个不太靠谱的方案。如果追求高正确率,不能采用这种方案。
但是它也有优点,就是比较简单,在某些非严格要求的场景是可以使用的,比如社交系统一类,交易系统一类不能出现重复交易则不建议用。
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