Redis实现分布式锁

1 Redis实现分布式锁

• 通过Redis的setnx命令来实现分布式锁。

• setnx: 如果key不存在，则设置key的值为value，返回1；如果key已经存在，则返回0。

# 加锁 setnxlock:service_id(或者ProductId) 唯一性ID
setnx lock:service_id info

# 释放锁
del key

1.1 Redis单节点实现方案

1. 创建对应productId的锁（设置过期时间）
2. 假如其他线程也想要操作对应productId的数据，会先去获取锁，如果获取成功，则可以进行操作，否则等待。
3. 操作完成后，释放锁。

1.2 Redis分布式锁死锁问题

• 问题：如果加锁始终无法释放，会导致死锁。
• 解决方案：加锁时设置过期时间ttl，保证锁最终能够被释放。

1.3 Redis分布式锁过期时间的问题

• 问题1：如果业务操作没有执行完，锁过期了，会导致其他线程获取锁，导致数据不一致。
• 解决方案：看门狗机制，每隔一段时间，给锁续期。

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class RedisLock {
    private Jedis jedis;
    private String lockKey;
    private String lockValue;
    private Thread renewThread;
    private volatile boolean isLocked = false;

    public RedisLock(Jedis jedis, String lockKey, String lockValue) {
        this.jedis = jedis;
        this.lockKey = lockKey;
        this.lockValue = lockValue;
    }

    public boolean tryLock(long timeout) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        while (System.currentTimeMillis() - start < timeout) {
            if (jedis.setnx(lockKey, lockValue) == 1) {
                isLocked = true;
                startRenewThread();
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public void unlock() {
        if (!isLocked) {
            return;
        }
        isLocked = false;
        renewThread.interrupt();
        if (lockValue.equals(jedis.get(lockKey))) {
            jedis.del(lockKey);
        }
    }

    private void startRenewThread() {
        renewThread = new Thread(() -> {
            while (isLocked) {
                jedis.expire(lockKey, 30);
                try {
                    Thread.sleep(20000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        });
        renewThread.start();
    }
}

• 问题2：我误删别人的锁，导致数据不一致。
• 解决方案：我getKey的时候，判断一下是不是自己加的值，是的话再删除。

1.4 Redis分布式锁的 性能 问题（分段锁）

• 问题1：当有一把把锁因为业务操作时间过长，导致锁的续期线程不断续期，会导致Redis的性能问题。
• 解决方案：将锁分段（类似ConcurrentHashMap），每一段锁对应一个Redis实例，将锁的数量分散到多个Redis实例上。

比如：1000个锁，分成10段，每一段100个锁，每一段对应一个Redis实例。（每个锁的名字都叫Product_id_1…Product_id_n)

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