Java 实现基于Redis的分布式锁

Introduce

本文提供了 Java + Lua 实现的基于 Redis 的分布式锁，这里的实现保证了微服务对资源的独占性 实现了锁的可入重性。但是，对于某些情况下，该实现似乎并没有正常工作，而且暂时没有正确定位到问题。
具体，锁就是 Redis 中的一个数据，这里有两种可选的类型，其一是 string 类型，另一种是 Hash；考虑 string 的原因是使用 string 似乎是网络上公认的分布式锁的解决方式；但是这里考虑到可入重性，Hash 类型的 hincrby 命令可以以数值方式操作数据，并且如果该数据不存在，则会设置为 0 并进行 increment ，由于使用 string 的 set nx 不能区分每个微服务实例，所以就无法实现入重特性；所以考虑使用 Hash 实现分布式锁。
当一个微服务实例试图获取锁时，具体是在 Hash 中放入自己的线程hash Code ，并且，同一时间内，Hash 中只有一个元素；每个元素的 Hash Key 是微服务线程自己的 Hash Code ，当然也可以是其他标识内容；Hash Value 为入重标记值。

另一种方式是放入一个 UUID

需要注意的是，当 Hash 中不包含任何元素时，该数据的 Key 也将被删除。

设置 redis 上的共享资源

set inventory 100000

每个微服务线程试图对该共享资源进行递减操作。提供的 j.u.c.locks.Lock 实现类大致如下

public final class RedisDistributionLock implements Lock {
   
    private static final String LOCK_KEY = "lock";
    private String threadHash;
		//...
	private StringRedisTemplate t;
    private HashOperations<String, String, String> hops;
		//...
	@Override
    public void lock() {
   ...}
    @Override
    public void unlock() {
   ...}
	//...

Lock

Redis 支持使用 Lua Script 进行定制化操作，使用 eval 命令可以执行一段 Lua Script，并且保证执行的原子性；即，我们可以使用 Lua 定义这种类似 CAS 的操作，并同时可以保证原子性。

eval "<lua-script>" <nKeys> [<keys:space> <values:space>] 

就像环境变量一样，我们可以将变量在外部传入，并在 lua-script 中使用这些变量；另外如果你不打算传入变量，则需要指定 nKeys 为 0

eval "return 'hello world'" 0

这里指定设置一个 tianqing 数据，要在lua中使用这些传入的变量，需要使用 KEYS ARGV 关键字，并使用 [] 指定第几个 key/value

eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 tianqing wochao
#等价于
set tianqing wochao

最终获取锁的 Lua 代码如下

if((redis.call('EXISTS',KEYS[1])==0) or redis.call('hget',KEYS[1],ARGV[1])) 
    then return redis.call('hincrby'