redis分布式锁实现方式

时间: 2023-08-18 14:04:32 浏览: 139

基于Redis方式实现分布式锁

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### 基于Redis方式实现分布式锁 #### 分布式锁概述分布式锁是一种常见的分布式系统协调机制，用于控制分布式环境下的多个进程或线程之间的访问顺序，防止多个客户端同时修改共享资源，从而保证数据的一致性和完整性。分布式锁通常有三种实现方式：基于关系数据库的乐观锁、基于Redis的分布式锁以及基于ZooKeeper的分布式锁。 #### 1. 关系数据库乐观锁基于关系数据库实现分布式锁主要利用数据库本身的事务机制和锁定机制。在高并发场景下，这种方法可能因为数据库的I/O开销过大而不适用于大型项目。 #### 2. ZooKeeper 分布式锁基于ZooKeeper实现分布式锁是通过创建临时有序节点来实现的。具体步骤包括： 1. **创建临时有序节点**：客户端尝试获取锁时，在指定的ZooKeeper节点下创建一个唯一的临时有序节点。 2. **判断是否获得锁**：检查当前创建的节点是否是最小序号的节点，如果是，则表示获得了锁。 3. **释放锁**：释放锁时，简单地删除相应的临时节点即可。 4. **避免死锁**：ZooKeeper提供的会话机制能有效解决因服务宕机导致的死锁问题。 #### 3. Redis 分布式锁本篇重点介绍基于Redis实现分布式锁的方法。Redis提供了高效的键值存储能力，可以很好地支持分布式锁的需求。 ##### 实现原理 Redis实现分布式锁主要依赖三个基本操作：`SETNX`（Set If Not eXists）、`EXPIRE` 和 `DEL`。 1. **`SETNX` 命令**：只有当键不存在时才设置键值，返回1表示设置成功，返回0表示键已存在，无法设置。 2. **`EXPIRE` 命令**：为键设置过期时间，以秒为单位。一旦键过期，Redis会自动删除该键值对，从而实现锁的自动释放，避免死锁。 3. **`DEL` 命令**：用于删除Redis中的键，释放锁。 ##### 实现步骤 1. **获取锁**： - 使用`SETNX`命令尝试获取锁，并使用`EXPIRE`命令为锁设置超时时间。 - 锁的值通常被设置为一个唯一的标识符，如UUID，以确保锁的唯一性。 - 如果在设定时间内未获取到锁，则放弃获取。 2. **释放锁**： - 在释放锁前，先验证锁的所有权（即锁值），确保只有拥有该锁的客户端才能释放它。 - 使用`DEL`命令删除对应的键，完成锁的释放。 #### 示例代码以下是一个简单的Java示例，展示了如何使用Jedis客户端库来实现Redis分布式锁。 ```java public class RedisLock { private JedisPool jedisPool; public RedisLock(JedisPool jedisPool) { this.jedisPool = jedisPool; } /** * 加锁 * * @param lockKey 锁的键 * @param acquireTimeout 获取锁的超时时间（毫秒） * @param timeOut 锁的有效期（毫秒） */ public String lock(String lockKey, Long acquireTimeout, Long timeOut) { Jedis conn = null; String returnedLockId = null; try { // 建立Redis连接 conn = jedisPool.getResource(); // 定义锁的名称 String lockName = "redis_lock_" + lockKey; // 设置锁的超时时间（秒） int expireTime = (int) (timeOut / 1000); // 随机生成一个value标识这把锁 String lockId = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""); // 定义在没有获取锁之前，锁的超时时间 long endTime = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout; while (System.currentTimeMillis() < endTime) { // 使用setnx方法设置锁值 if (conn.setnx(lockName, lockId) == 1) { // 成功获取锁，并设置锁的超时时间 conn.expire(lockName, expireTime); returnedLockId = lockId; break; } // 没有获取到锁，稍后重试 Thread.sleep(100); } } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } finally { if (conn != null) { conn.close(); } } return returnedLockId; } /** * 释放锁 * * @param lockKey 锁的键 * @param lockId 锁的值 */ public void unlock(String lockKey, String lockId) { Jedis conn = null; try { // 建立Redis连接 conn = jedisPool.getResource(); // 构建锁名 String lockName = "redis_lock_" + lockKey; // 检查锁是否属于当前客户端 String currentLockId = conn.get(lockName); if (currentLockId != null && currentLockId.equals(lockId)) { // 删除锁 conn.del(lockName); } } finally { if (conn != null) { conn.close(); } } } } ``` #### Maven 依赖为了实现上述功能，需要在项目的`pom.xml`文件中添加Jedis库的依赖： ```xml <dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> <version>2.9.0</version> </dependency> ``` 通过以上步骤，我们可以有效地使用Redis实现分布式锁的功能，提高系统的稳定性和性能。

Redis分布式锁可以通过多种方式实现。其中一种方式是使用Redisson分布式锁。Redisson解决了「锁过期释放，业务没执行完」的问题。它通过在加锁时启动一个后台线程，每隔一段时间检查锁是否还被持有，如果是，则延长锁的生存时间。这样可以确保在业务逻辑执行期间锁不会过期。\[1\] 除了Redisson，还有其他的分布式锁实现方式。其中一种方式是使用SETNX + EXPIRE命令，通过设置一个键值对来表示锁的状态，并设置过期时间来自动释放锁。另一种方式是使用Lua脚本，通过原子性的执行SETNX和EXPIRE两条指令来实现加锁和设置过期时间。还有一种方式是使用Redis的扩展命令SET EX PX NX，通过设置过期时间和唯一随机值来实现加锁。此外，还有Redlock和Redission等开源框架可以实现多机的分布式锁。\[2\] 需要注意的是，分布式锁的实现方式需要考虑一些问题，比如加锁后业务逻辑还未执行完成锁已经过期，这会导致其他客户端拿到锁。如果是单节点，这个问题不大，但是在集群环境下，加锁首先会落盘到master节点，然后再复制到slave节点。如果在复制之前master节点挂掉，就会导致锁丢失的问题。为了解决这些问题，Redis官方推荐使用Redisson分布式锁。\[3\] #### 引用[.reference_title] - *1* *2* [Redis实现分布式锁的7种方案](https://blog.csdn.net/qszfly/article/details/126100421)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insert_down28v1,239^v4^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *3* [Redis分布式锁的正确实现方式](https://blog.csdn.net/yaomingyang/article/details/104965554)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insert_down28v1,239^v4^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]

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