redis分布式锁及会出现的问题解决

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

/**
 * 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 void wrongGetLock1(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {

 Long result = jedis.setnx(lockKey, requestId);
 if (result == 1) {
  // 若在这里程序突然崩溃,则无法设置过期时间,将发生死锁
  jedis.expire(lockKey, expireTime);
 }

}

上面的代码有一个致命的问题,就是加锁和设置过期时间不是原子操作。

那么会有两种极端情况:

一种是在并发情况下,两个线程同时执行setnx,那么得到的结果都是1,这样两个线程同时拿到了锁。

别一种是如代码注释所示,即执行完setnx,程序崩溃没有执行过期时间,那这把锁就永远不会被释放,造成了死锁。

之所以有人这样实现,是因为低版本的jedis并不支持多参数的set()方法。正确的代码如下:

/**
 * 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 tryGetDistributedLock(Jedis jedis,String lockKey, String requestId, int expireTime) {

    String result = jedis.set(lockKey, requestId, "NX", "PX", expireTime);
    if ("OK".equals(result)) {
      return true;
    }
    return false;

}

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,很多童鞋可能不明白,有key作为锁不就够了吗,为什么还要用到value?原因就是,通过给value赋值为requestId,我们就知道这把锁是哪个请求加的了,在解锁的时候就可以有依据。requestId可以使用UUID.randomUUID().toString()方法生成。

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。

总的来说,执行上面的set()方法就只会导致两种结果:1. 当前没有锁(key不存在),那么就进行加锁操作,并对锁设置个有效期,同时value表示加锁的客户端。2. 已有锁存在,不做任何操作。

二、解锁的代码

public static void wrongReleaseLock1(Jedis jedis, String lockKey) {
  jedis.del(lockKey);
}

这段代码的问题是容易导致误删,假如某线程成功得到了锁,并且设置的超时时间是30秒。如果某些原因导致线程A执行的很慢很慢,过了30秒都没执行完,这时候锁过期自动释放,线程B得到了锁。

随后,线程A执行完了任务,线程A接着执行del指令来释放锁。但这时候线程B还没执行完,线程A实际上删除的是线程B加的锁。

怎么避免这种情况呢?可以在del释放锁之前做一个判断,验证当前的锁是不是自己加的锁。

redis分布式锁及会出现的问题解决

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