Redis实现分布式锁

Redis实现分布式锁优点:redis单线程(通过队列将并发变成串行,同一刻只有一个操作可以执行),有getset, setnx(set if not exist)等便于实现的方法


问题:

1. 简单的get & set方法为何不能实现:并发情况下会有锁竞争。参考http://blog.youkuaiyun.com/ugg/article/details/41894947

Redis实现分布式所需要注意的点:

1. 尽量减少锁内处理流程,避免在处理过程锁失效。

2.要有锁过期机制,避免其他客户端无法获取锁时,造成死锁崩溃。

3.尽量使得 锁内流程处理时间 < 锁过期时间(value值) < 锁失效时间(key的expire)

(这是锁的意义:锁应该用时获取,不用时释放,避免等待锁自己的超时释放。

Java&Jedis实现参考:

 public DistributedLock acquireLock(String key, long timeout) {
		if (timeout > 10 * 1000) {
			throw new IllegalArgumentException("Lock time can not be more than 10 seconds.");
		}
		StringRedisTemplate stringRedisTemplate = RedisTemplateContext.getStringRedisTemplate(RedisHosts.SINGLE_FIRST);
		BoundValueOperations<String, String> lockOpt = stringRedisTemplate.boundValueOps(key);
		long currentTime = System.currentTimeMillis();
		long nextLockTimeout = currentTime + timeout + 1;
		DistributedLock lockResult = new DistributedLock();
		lockResult.setKey(key);
		lockResult.setAcqLockTime(nextLockTimeout);
		lockResult.setAcquiredSucc(false);
		if (lockOpt.setIfAbsent(String.valueOf(nextLockTimeout))) {
			lockOpt.expire(10, TimeUnit.MINUTES);
			lockResult.setAcquiredSucc(true);
			return lockResult;
		}
		String lockTimeInRedis = lockOpt.get();
		if (lockTimeInRedis == null || currentTime > Long.parseLong(lockTimeInRedis)) {
			String preLockTime = lockOpt.getAndSet(String.valueOf(nextLockTimeout)); 
			if (isTimeEqual(lockTimeInRedis, preLockTime)) { //此处对比,避免getset期间有其它对象获取到锁
				lockOpt.expire(10, TimeUnit.MINUTES);
				lockResult.setAcquiredSucc(true);
				return lockResult;
			}
		}
		return lockResult;
}

### 使用 Redis 实现分布式锁的最佳实践 Redis 是一种高性能的内存数据库,由于其出色的性能和易于操作的特性,被广泛用于实现分布式锁。以下是使用 Redis 实现分布式锁的最佳实践以及代码示例。 #### 1. 高可用性 为了确保分布式锁在高可用环境下正常运行,可以采用 Redlock 算法,在多个独立的 Redis 实例上获取[^1]。此外,可以通过 Redis Sentinel 或 Redis Cluster 提供更高的可用性和容错能力[^2]。 #### 2. 实现方式 Redis 分布式锁的基本实现依赖于 `SET` 命令,并设置过期时间以防止死的发生。以下是一个基本的实现方式[^3]: - 使用 `SET key value NX PX timeout` 命令来尝试获取。 - 如果命令成功执行,则表示获取成功;否则,表示已被其他客户端持有。 #### 3. 自动续期机制 为了避免因超时而被误释放,可以引入自动续期机制。例如,Redisson 提供了看门狗功能,通过定期延长的有效期来避免死的情况[^4]。如果需要手动实现类似功能,可以在加时记录的创建时间和有效期,并在有效期内定期更新的过期时间。 #### 4. 可重入 如果业务场景需要支持可重入(即同一个线程可以多次获取同一把),可以使用 Redisson 的 RLock 对象,它实现了 Java 的 `java.util.concurrent.locks.Lock` 接口。RLock 支持可重入的功能,并且可以通过 `tryLock()` 方法指定的等待时间和的持有时间。 #### 5. 的释放 释放时需要确保只有加的客户端才能解,通常的做法是将客户端唯一标识作为的值存储在 Redis 中。解时,先检查的值是否与当前客户端的标识一致,然后删除。 --- ### 代码示例 以下是一个基于 Python 和 Redis分布式锁实现: ```python import redis import time import uuid class RedisDistributedLock: def __init__(self, redis_client, lock_key, expire_time=10000): self.redis_client = redis_client self.lock_key = lock_key self.expire_time = expire_time self.client_id = str(uuid.uuid4()) def acquire_lock(self): while True: if self.redis_client.set(self.lock_key, self.client_id, nx=True, px=self.expire_time): return True time.sleep(0.1) def release_lock(self): script = """ if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end """ self.redis_client.eval(script, 1, self.lock_key, self.client_id) # 示例使用 redis_client = redis.StrictRedis(host='localhost', port=6379, db=0) lock = RedisDistributedLock(redis_client, "my_distributed_lock") if lock.acquire_lock(): try: print("已获取,执行关键操作...") # 执行业务逻辑 finally: lock.release_lock() print("已释放") ``` --- ###
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