5分钟快速理解redis分布锁

目标：

我们了解分布式锁先要理解几个问题：

1.任何时候只有一个线程持有锁

(相关资料图)

2.要防止一个线程长期持有锁甚至是死锁的情况

3.加锁和解锁必须是同一个进程

4.锁延续

Redis分布式锁：

常见的分布式锁有redis分布式锁，zookeeper分布式锁，本文将为大家阐述redis分布式锁。

首先，redis分布式锁的本质就是在redis占一个坑位，利用的setnx命令，然后处理完其余的业务后再del。再setnx后如果有其它的线程进来再setnx那么是set不进去的。这就是占坑的原理。

此时第一个问题就出现了：在del之前 我的业务如果出现了错误，那么就不会去执行del，就会出现死锁的情况。

这种情况的解决方案很简单 我们只需要增加一个超时时间即可。比如设置超时时间10s锁将会自动释放。在redis2.8之后 setnx和expire是原子操作 我们不用考虑setnx后因为各种问题没有expire的情况。

那么现在就会有第二个问题：锁超时问题。

Redisson分布式锁这边我们使用redisson的分布式锁来解决这个问题。

先看一段lua脚本：

if (redis.call("exists", KEYS[1]) == 0) then " +   "redis.call("hincrby", KEYS[1], ARGV[2], 1); " +   "redis.call("pexpire", KEYS[1], ARGV[1]); " +   "return nil; " +   "end; " +

和大家解释一下这一段lua脚本的意思：

exsist 先判断有没有这个key，来看锁是否存在。

存在的话用hincrby设置一个hsah结构，然后再pexpire设置过期时间

我们再看一下redisson的一个加锁解锁流程图：

我们可以看到redisson使用了 watchdog来做锁延迟操作。

在我们redisson.trylock的时候有一个参数是releasedTime，这个参数的含义就是释放锁的时间。我们这个参数如果传了，那么看门狗就会不生效，没传的话看门狗生效，这一点很重要。

redisson 看门狗会默认10s执行一次，如果没有锁释放，那么自动锁延续。

大家看这张图可以看到，redisson还采用了redis的消息订阅与发布，如果一个线程设置了waitTime，他就会去在这个时间里去等待，订阅了一个channel，当占锁线程一旦释放了锁，占锁线程就回去发布一条消息，等待的线程订阅到了 就可以去重试再占锁。[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-C0EVK9Y0-1678841063259)(redis分布式锁流程.png)]

流程分析：

1.客户端1尝试获取锁，返回null则加锁成功，如果有设置释放时间则直接通过lua脚本去操作redis，如果没有设置则开启看门狗机制。当没有设置释放时间，默认释放时间为30s，看门狗机制会10s进行一次所延续。

2.当客户端2获取锁失败，则通过redis的channel订阅锁释放的时间。当超过最大等待时间，则锁失效。如果等待到了锁释放时间的通知，则开始重新进入循环开始重试加锁。

3.循环中每次都先试着获取锁，并得到已存在锁的剩余时间。如果拿到了锁，直接返回。如果锁还存在，那么等待释放锁的消息，这里采用了信号量来阻塞线程，当锁释放并发布释放锁的消息后，信号量的release方法被调用，此时被信号量阻塞的队列中的第一个线程就可以继续尝试获取锁了。

我们再看一下释放锁的代码

// 判断锁 key 是否存在            "if (redis.call("hexists", KEYS[1], ARGV[3]) == 0) then " +                "return nil;" +            "end; " +            // 将该客户端对应的锁的 hash 结构的 value 值递减为 0 后再进行删除            // 然后再向通道名为 redisson_lock__channel publish 一条 UNLOCK_MESSAGE 信息            "local counter = redis.call("hincrby", KEYS[1], ARGV[3], -1); " +            "if (counter > 0) then " +                "redis.call("pexpire", KEYS[1], ARGV[2]); " +                "return 0; " +            "else " +                "redis.call("del", KEYS[1]); " +                "redis.call("publish", KEYS[2], ARGV[1]); " +                "return 1; "+            "end; " +            "return nil;",Arrays.