java实现redis setnx_redis分布式锁-SETNX实现

转自：https://my.oschina.net/u/1995545/blog/366381

Redis有一系列的命令，特点是以NX结尾，NX是Not eXists的缩写，如SETNX命令就应该理解为：SET if Not eXists。这系列的命令非常有用，这里讲使用SETNX来实现分布式锁。

用SETNX实现分布式锁

利用SETNX非常简单地实现分布式锁。例如：某客户端要获得一个名字foo的锁，客户端使用下面的命令进行获取：

SETNX lock.foo

如返回1，则该客户端获得锁，把lock.foo的键值设置为时间值表示该键已被锁定，该客户端最后可以通过DEL lock.foo来释放该锁。

如返回0，表明该锁已被其他客户端取得，这时我们可以先返回或进行重试等对方完成或等待锁超时。

解决死锁

上面的锁定逻辑有一个问题：如果一个持有锁的客户端失败或崩溃了不能释放锁，该怎么解决？我们可以通过锁的键对应的时间戳来判断这种情况是否发生了，如果当前的时间已经大于lock.foo的值，说明该锁已失效，可以被重新使用。

发生这种情况时，可不能简单的通过DEL来删除锁，然后再SETNX一次，当多个客户端检测到锁超时后都会尝试去释放它，这里就可能出现一个竞态条件,让我们模拟一下这个场景：

C0操作超时了，但它还持有着锁，C1和C2读取lock.foo检查时间戳，先后发现超时了。

C1 发送DEL lock.foo

C1 发送SETNX lock.foo 并且成功了。

C2 发送DEL lock.foo

C2 发送SETNX lock.foo 并且成功了。

这样一来，C1，C2都拿到了锁！问题大了！

幸好这种问题是可以避免的，让我们来看看C3这个客户端是怎样做的：

C3发送SETNX lock.foo 想要获得锁，由于C0还持有锁，所以Redis返回给C3一个0

C3发送GET lock.foo 以检查锁是否超时了，如果没超时，则等待或重试。

反之，如果已超时，C3通过下面的操作来尝试获得锁：

GETSET lock.foo

通过GETSET，C3拿到的时间戳如果仍然是超时的，那就说明，C3如愿以偿拿到锁了。

如果在C3之前，有个叫C4的客户端比C3快一步执行了上面的操作，那么C3拿到的时间戳是个未超时的值，这时，C3没有如期获得锁，需要再次等待或重试。留意一下，尽管C3没拿到锁，但它改写了C4设置的锁的超时值，不过这一点非常微小的误差带来的影响可以忽略不计。

注意：为了让分布式锁的算法更稳键些，持有锁的客户端在解锁之前应该再检查一次自己的锁是否已经超时，再去做DEL操作，因为可能客户端因为某个耗时的操作而挂起，操作完的时候锁因为超时已经被别人获得，这时就不必解锁了。

示例伪代码

根据上面的代码，我写了一小段Fake代码来描述使用分布式锁的全过程：

# get lock

lock = 0

while lock != 1:

timestamp= current Unix time + lock timeout + 1

lock = SETNX lock.foo timestampif lock == 1 or (now() > (GET lock.foo) and now() > (GETSET lock.foo timestamp)):break;else:

sleep(10ms)

#doyour job

do_job()

# releaseif now() < GET lock.foo:

DELlock.foo

是的，要想这段逻辑可以重用，使用python的你马上就想到了Decorator，而用Java的你是不是也想到了那谁？AOP + annotation？行，怎样舒服怎样用吧，别重复代码就行。

java之jedis实现

expireMsecs 锁持有超时，防止线程在入锁以后，无限的执行下去，让锁无法释放

timeoutMsecs 锁等待超时，防止线程饥饿，永远没有入锁执行代码的机会

/**

* Acquire lock.

*

* @param jedis

* @return true if lock is acquired, false acquire timeouted

* @throws InterruptedException

* in case of thread interruption*/

publicsynchronized boolean acquire(Jedis jedis) throws InterruptedException {int timeout =timeoutMsecs;while (timeout >= 0) {long expires = System.currentTimeMillis() + expireMsecs + 1;

String expiresStr= String.valueOf(expires); //锁到期时间

if (jedis.setnx(lockKey, expiresStr) == 1) {//lock acquired

locked = true;return true;

}

String currentValueStr= jedis.get(lockKey); //redis里的时间

if (currentValueStr != null && Long.parseLong(currentValueStr)

String oldValueStr=jedis.getSet(lockKey, expiresStr);//获取上一个锁到期时间，并设置现在的锁到期时间，//只有一个线程才能获取上一个线上的设置时间，因为jedis.getSet是同步的

if (oldValueStr != null &&oldValueStr.equals(currentValueStr)) {//如过这个时候，多个线程恰好都到了这里，但是只有一个线程的设置值和当前值相同，他才有权利获取锁//lock acquired

locked = true;return true;

}

}

timeout-= 100;

Thread.sleep(100);

}return false;

}

一般用法

其中很多繁琐的边缘代码

包括：异常处理，释放资源等等

JedisPool pool;

JedisLock jedisLock= newJedisLock(pool.getResource(), lockKey, timeoutMsecs, expireMsecs);try{if (jedisLock.acquire()) { //启用锁//执行业务逻辑

} else{

logger.info("The time wait for lock more than [{}] ms", timeoutMsecs);

}

}catch(Throwable t) {//分布式锁异常

logger.warn(t.getMessage(), t);

}finally{if (jedisLock != null) {try{

jedisLock.release();//则解锁

} catch(Exception e) {

}

}if (jedis != null) {try{

pool.returnResource(jedis);//还到连接池里

} catch(Exception e) {

}

}

}

犀利用法

用匿名类来实现，代码非常简洁

至于SimpleLock的实现

SimpleLock lock = newSimpleLock(key);lock.wrap(newRunnable() {

@Overridepublic voidrun() {//此处代码是锁上的

}

});