一篇关于redis锁的文章--Redis分布式锁

序-碎碎叨叨

在家办公的第N周，

也不知道笔者工位上的键盘和显示器有没有想我，

不知道会不会落灰太严重，被保洁阿姨扔掉了。

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笔者今天带来一篇关于redis锁的文章

连敲带画码出此文，有一些细节，对redis锁不清晰的盆友不妨瞧一瞧。

若是是有经验的盆友，挑挑毛病，那笔者是更感谢了～

闲话很少，立刻发车。

正文-开门见山

谈起redis锁，下面三个，算是出现最多的高频词汇：

• setnx
• redLock
• redisson

setnx

其实目前一般所说的setnx命令，并不是单指redis的setnx key value这条命令。

通常代指redis中对set命令加上nx参数进行使用，set这个命令，目前已经支持这么多参数可选：

SET key value [EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX] [KEEPTTL]

固然了，就不在文章中默写Api了，基础参数还有不清晰的，能够蹦到官网。

上图是笔者画的setnx大体原理，主要依托了它的key不存在才能set成功的特性，进程A拿到锁，在没有删除锁的Key时，进程B天然获取锁就失败了。

那么为何要使用PX 30000去设置一个超时时间？

是怕进程A不讲道理啊，锁没等释放呢，万一崩了，直接原地把锁带走了，致使系统中谁也拿不到锁。

就算这样，仍是不能保证万无一失。

若是进程A又不讲道理，操做锁内资源超过笔者设置的超时时间，那么就会致使其余进程拿到锁，等进程A回来了，回手就是把其余进程的锁删了，如图：

仍是刚才那张图，将T5时刻改为了锁超时，被redis释放。

进程B在T6开开心心拿到锁不到一会，进程A操做完成，回手一个del，就把锁释放了。

当进程B操做完成，去释放锁的时候（图中T8时刻）：

找不到锁其实还算好的，万一T7时刻有个进程C过来加锁成功，那么进程B就把进程C的锁释放了。 以此类推，进程C可能释放进程D的锁，进程D....(禁止套娃)，具体什么后果就不得而知了。

因此在用setnx的时候，key虽然是主要做用，可是value也不能闲着，能够设置一个惟一的客户端ID，或者用UUID这种随机数。

当解锁的时候，先获取value判断是不是当前进程加的锁，再去删除。伪代码：

String uuid = xxxx;// 伪代码，具体实现看项目中用的链接工具// 有的提供的方法名为set 有的叫setIfAbsentset Test uuid NX PX 3000try{// biz handle....} finally {    // unlock    if(uuid.equals(redisTool.get('Test')){        redisTool.del('Test');    }}

这回看起来是否是稳了。

相反，这回的问题更明显了，在finally代码块中，get和del并不是原子操做，仍是有进程安全问题。

为何有问题还说这么多呢？

第一，搞清劣势所在，才能更好的完善。

第二点，其实上文中最后这段代码，仍是有不少公司在用的。

大小项目悖论：大公司实现规范，可是小司小项目虽然存在不严谨，可并发倒也不高，出问题的几率和大公司同样低。 -- 鲁迅

那么删除锁的正确姿式之一，就是可使用lua脚本，经过redis的eval/evalsha命令来运行：

-- lua删除锁：-- KEYS和ARGV分别是以集合方式传入的参数，对应上文的Test和uuid。-- 若是对应的value等于传入的uuid。if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1]     then     -- 执行删除操做        return redis.call('del', KEYS[1])     else     -- 不成功，返回0        return 0 end

经过lua脚本能保证原子性的缘由说的通俗一点：

就算你在lua里写出花，执行也是一个命令(eval/evalsha)去执行的，一条命令没执行完，其余客户端是看不到的。

那么既然这么麻烦，有没有比较好的工具呢？ 就要说到redisson了。

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介绍redisson以前，笔者简单解释一下为何如今的setnx默认是指set命令带上nx参数，而不是直接说是setnx这个命令。

由于redis版本在2.6.12以前，set是不支持nx参数的，若是想要完成一个锁，那么须要两条命令：

1. setnx Test uuid2. expire Test 30

即放入Key和设置有效期，是分开的两步，理论上会出现1刚执行完，程序挂掉，没法保证原子性。

可是早在2013年，也就是7年前，Redis就发布了2.6.12版本，而且官网(set命令页)，也早早就说明了“SETNX, SETEX, PSETEX可能在将来的版本中，会弃用并永久删除”。

笔者曾阅读过一位大佬的文章，其中就有一句指导入门者的面试小套路，具体文字忘记了，大概意思以下：

说到redis锁的时候，能够先从setnx讲起，最后慢慢引出set命令的能够加参数，能够体现出本身的知识面。

若是有缘你也阅读过这篇文章，而且学到了这个套路，做为本文的笔者我要加一句提醒：

请注意你的工做年限！首先回答官网代表即将废弃的命令，再引出set命令七年前的“新特性”，若是是刚毕业不久的人这么说，面试官会觉得本身穿越了。

你套路面试官，面试官也会套路你。 -- vt・沃兹基硕德

redisson

Redisson是java的redis客户端之一，提供了一些api方便操做redis。

可是redisson这个客户端可有点厉害，笔者在官网截了仅仅是一部分的图：

这个特性列表能够说是太多了，是否是还看到了一些JUC包下面的类名，redisson帮咱们搞了分布式的版本，好比AtomicLong，直接用RedissonAtomicLong就好了，连类名都不用去新记，很人性化了。

锁只是它的冰山一角，而且从它的wiki页面看到，对主从，哨兵，集群等模式都支持，固然了，单节点模式确定是支持的。

本文仍是以锁为主，其余的不过多介绍。

Redisson普通的锁实现源码主要是RedissonLock这个类，尚未看过它源码的盆友，不妨去瞧一瞧。

源码中加锁/释放锁操做都是用lua脚本完成的，封装的很是完善，开箱即用。

这里有个小细节，加锁使用setnx就能实现，也采用lua脚本是否是画蛇添足？ 笔者也很是严谨的思考了一下：这么厉害的东西哪能写废代码？

其实笔者仔细看了一下，加锁解锁的lua脚本考虑的很是全面，其中就包括锁的重入性，这点能够说是考虑很是周全，我也随手写了代码测试一下：

的确用起来像jdk的ReentrantLock同样丝滑，那么redisson实现的已经这么完善，redLock又是什么？

RedLock

redLock的中文是直译过来的，就叫红锁。

红锁并不是是一个工具，而是redis官方提出的一种分布式锁的算法。

就在刚刚介绍完的redisson中，就实现了redLock版本的锁。也就是说除了getLock方法，还有getRedLock方法。

笔者大概画了一下对红锁的理解：

若是你不熟悉redis高可用部署，那么不要紧。redLock算法虽然是须要多个实例，可是这些实例都是独自部署的，没有主从关系。

RedLock做者指出，之因此要用独立的，是避免了redis异步复制形成的锁丢失，好比：主节点没来的及把刚刚set进来这条数据给从节点，就挂了。

有些人是否是以为大佬们都是杠精啊，每天就想着极端状况。 其实高可用嘛，拼的就是99.999...%中小数点后面的位数。

回到上面那张简陋的图片，红锁算法认为，只要2N + 1个节点加锁成功，那么就认为获取了锁， 解锁时将全部实例解锁。 流程为：

1. 顺序向五个节点请求加锁
2. 根据必定的超时时间来推断是否是跳过该节点
3. 三个节点加锁成功而且花费时间小于锁的有效期
4. 认定加锁成功

也就是说，假设锁30秒过时，三个节点加锁花了31秒，天然是加锁失败了。

这只是举个例子，实际上并不该该等每一个节点那么长时间，就像官网所说的那样，假设有效期是10秒，那么单个redis实例操做超时时间，应该在5到50毫秒(注意时间单位)

仍是假设咱们设置有效期是30秒，图中超时了两个redis节点。 那么加锁成功的节点总共花费了3秒，因此锁的实际有效期是小于27秒的。

即扣除加锁成功三个实例的3秒，还要扣除等待超时redis实例的总共时间。

看到这，你有可能对这个算法有一些疑问，那么你不是一我的。

回头看看Redis官网关于红锁的描述

就在这篇描述页面的最下面，你能看到著名的关于红锁的神仙打架事件。

即Martin Kleppmann和antirez的redLock辩论. 一个是颇有资历的分布式架构师，一个是redis之父。

官方挂人，最为致命。

开个玩笑，要是质疑能被官方挂到官网，说明确定是有价值的。

因此说若是项目里要使用红锁，除了红锁的介绍，不妨要多看两篇文章，即：

1. Martin Kleppmann的质疑贴
2. antirez的反击贴

总结

看了这么多，是否是发现如何实现，都不能保证100%的稳定。

程序就是这样，没有绝对的稳定，因此作好人工补偿环节也是重要的一环，毕竟：

技术不够，人工来凑～

做者：Vt
连接：https://juejin.im/post/5e61a4... 来源：掘金 著做权归做者全部。商业转载请联系做者得到受权，非商业转载请注明出处。