redis之分布式锁

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以下文章来源于水滴与银弹 ，作者Magic Kaito

核心问题：

为什么要使用分布式锁？

再开始讲分布式锁之前，有必要简单介绍一下，为什么需要分布式锁？

与分布式锁相对应的是【单机锁】，我们在写多线程程序的时候，避免同时操作一个共享变量产生数据问题，通常会使用一把锁来【互斥】，以保证共享变量的正确性，其使用范围是【同一进程】中。

如果换做是多个线程，需要同时操作一个共享资源，如何互斥呢？

例如，现在的业务应用通常都是微服务架构，这也意味着一个应用会部署多个进程，那这多个进程如果需要修改MySql中的同一行记录时，为了避免操作乱序倒置数据错误，此时，我们就需要引入【分布式锁】来解决问题了。

想要实现分布式锁，必须借助一个外部系统，所有进程都去这个系统申请【加锁】，而这个外部系统，必须要实现【互斥】的能力，即两个请求同时进来，只会给一个进程返回成功，另一个返回失败（或等待），这个外部系统，可以是MySql，也可以是Redis或者Zookeeper，但为了追求更好的性能，我们通常会选择Redis或Zookeeper来做。

分布式锁如何实现？

我们从最简单的开始讲起。
想要实现分布式锁，必须要求Redis有【互斥】的能力，我们可以使用SETNX命令，这个命令表示SET IF NOT EXISTS
，即如果key不存在，才会设置它的值，否则什么都不做。

两个客户端进程可以执行这个命令，达到互斥，就可以实现一个分布式锁，

客户端1申请加锁，加锁成功：

127.0.0.1:6379> SETNX lock 1
(integer) 1 //客户端1，加锁成功

客户端2申请加锁，因为它后到达，加锁失败：

127.0.0.1:6379> SETNX lock 1
(integer) 0 //客户端2，加锁失败

此时，加锁成功的客户端；就可以去操作【共享资源】，例如，修改MYSQL的某一行数据，或者调用一个API请求。
操作完成后，还要及时的释放锁，给后来者让出操作共享资源的机会，如何释放锁呢？
直接使用DEL命令删除这个KEY即可：

127.0.0.1:6379> DEL lock 
(integer) 1 

但是，它存在一个很大的问题，当客户端1拿到锁之后，如果发生下面的场景，就会造成【死锁】：

1、程序处理业务逻辑异常，没有及时释放锁
2、进程挂了，没机会释放锁

这时，这个客户端就会一直占用这个锁，而其他的客户端就【永远】拿不到这把锁了。

怎么解决这个问题呢？

如何避免死锁？

我们很容易想到的方案就是，在申请锁的时候，就给设置一个【租期】。
在Redis中实现时，就是给 这个KEY设置一个【过期时间】。这里我们假设，操作共享资源的时间不超过10S，那么在给这个key设置10S过期即可：

127.0.0.1:6379> SETNX lock 1
(integer) 1 
127.0.0.1:6379> EXPIRE lock 10
(integer) 1 

这样一来，无论客户端是否异常，这个锁都可以在10S后【自动释放】，其他客户端依旧可以拿到锁。
但这样真的就没有问题吗？
还是有问题。
现在的操作，加锁，设置过期时间是2条命令，有没有可能只执行了第一条，第二条却【来不及】执行的情况发生呢？例如：
1、SETNX执行成功，执行EXPIRE时由于网络问题，执行失败。
2、SETNX执行成功，Redis异常宕机，Expire没有机会执行。
3、SETNX执行成功，客户端异常奔溃，Expire没有机会执行。

总之，这两条命令不能保证是原子操作（一起成功），就有潜在的风险倒置过期时间设置失败，那就依旧会发生【死锁】问题。

怎么办？

在Redis 2.6.12 之后，Redis扩展了Set命令的参数，用下面这一条命令就可以了：

127.0.0.1:6379> SET lock 1 EX 10 NX
OK

这就解决了死锁问题ÿ