lua脚本基于redis实现分布式锁

最新推荐文章于 2025-05-12 00:07:13 发布

mchine_swift

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分类专栏： redis java 文章标签： lua redis

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/mchine_swift/article/details/108621738

本文探讨了为何需要分布式锁及其应用场景，如提高效率和保障数据正确性。分布式锁的特点包括互斥性、可重入性、锁超时、高效高可用以及支持阻塞和非阻塞操作。介绍了几种分布式锁的实现方式，如MySQL、ZK、Redis和自研方案（如Chubby）。重点讲解了利用Lua脚本在Redis中实现分布式锁的代码示例。

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参考链接：
lua官网
 lua简单教程
 redis官网
 redis简单教程
 分布式锁描述
书籍推荐：
《Redis设计与实现》作者：黄健宏
《Redis实战》作者：Josiah L. Carlson 翻译：黄健宏

为什么需要分布式锁

一般我们使用分布式锁有两个场景：

效率：使用分布式锁可以避免不同节点重复相同的工作，这些工作会浪费资源。比如用户付了钱之后有可能不同节点会发出多封短信。

正确性：加分布式锁同样可以避免破坏正确性的发生，如果两个节点在同一条数据上面操作，比如多个节点机器对同一个订单操作不同的流程有可能会导致该笔订单最后状态出现错误，造成损失。

分布式锁的特点如下：

互斥性：和我们本地锁一样互斥性是最基本，但是分布式锁需要保证在不同节点的不同线程的互斥。
可重入性：同一个节点上的同一个线程如果获取了锁之后那么也可以再次获取这个锁。
锁超时：和本地锁一样支持锁超时，防止死锁。
高效，高可用：加锁和解锁需要高效，同时也需要保证高可用防止分布式锁失效，可以增加降级。
支持阻塞和非阻塞：和 ReentrantLock 一样支持 lock 和 trylock 以及 tryLock(long timeOut)。
支持公平锁和非公平锁(可选)：公平锁的意思是按照请求加锁的顺序获得锁，非公平锁就相反是无序的。这个一般来说实现的比较少。

一般实现分布式锁有以下几个方式：
MySQL
ZK
Redis
自研分布式锁：如谷歌的 Chubby。

Lua基于redis实现分布式锁代码：

package shuyun.wg2.common.service;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.script.RedisScript;
import org.springframework.stereotype.Service;
import shuyun.wg2.common.util.EncryptUtil;

import java.util.Collections;
import java.util.UUID;

/**
 * redis实现的分布式锁
 */
@Slf4j
@Service
public final class DistributedLockRedis {
   
   

    /**
     * 加锁脚本
     */
    private static final String SCRIPT_LOCK = "if redis.call('setnx', KEYS[1], ARGV[1]) == 1 then redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]) return 1 else return 0 end";
    /**
     * 解锁脚本
     */
    private static final String SCRIPT_UNLOCK = "local value = redis.call('get', KEYS[1]) if(value) then if(value == ARGV[1]) then return redis.call('del', KEYS[1]) else  return -1 end else  return 0  end";
    /**
     * 加锁脚本sha1值
     */
    private static final String SCRIPT_LOCK_SHA1 = EncryptUtil.encrypt_SHA1(SCRIPT_LOCK);
    /**
     * 解锁脚本sha1值
     */
    private static final String SCRIPT_UNLOCK_SHA1 = EncryptUtil.encrypt_SHA1(SCRIPT_UNLOCK);

    /**
     * @param redisTemplate
     * @param lockName
     * @param acquireTimeIntervalMilliseconds 当获取锁的频率(建议值:1-1000)
     * @param acquireLimit                    尝试获取锁的次数
     * @param lockTimeoutMilliseconds         锁的失效时间(单位:毫秒)
     * @return 获得锁对应的唯一认证, 用于判断锁是否被修改
     */
    public String acquireLockWithLimit(RedisTemplate<String, Object> redisTemplate,
                                       final String lockName,
                                       final