Redis如何实现分布式锁

文章介绍了利用Redis的Setnx命令实现分布式锁的基本原理,多个JVM尝试通过写入相同的key来获取锁,成功写入者执行业务。锁的释放是通过删除key,设置key的过期时间来防止死锁,若Redis客户端宕机,Zookeeper能通过过期机制解决死锁问题。

利用setnx

1. Redis 使用 setnx 实现 key
2. Redisson 分布式锁 底层基于 lua 代码实现
Setnx key value Setnx (SETif Not eXists) 命令在指定的 key 不存在时,为 key 设置指定的值。设置成功,返回 1。设置失败,返回 0。
原理:
多个不同的 jvm,同时获取锁 (Redis/Zk 实现) 谁能够获取成功 谁就可以执行业务逻辑代码。

 Redis Setnx (SETif Not eXists) 命令在指定的 key 不存在时,为 key 设置指定的值设置成功,返回 1。A没置失败3o返0。
原理:
谁能够获取成功 谁就可以执行多个不同的 jvm,同时获取锁 (Redis/Zk 实现) 业务逻辑代码。
Redis 实现分布式锁基本原理
Redis Setnx setnx (k) ---不存在的话 setnx 设置成功返回1
Redis Setnx setnx (k) ---存在的话 setnx 设置成功返回 01.

获取锁流程:
多个不同的 jvm,同时在 Redis 中写入一条 setnx 相同的 key 谁能够写入成功,谁就可以获取到锁。
2、获取锁失败:
短暂重试、重试多次失败的,则当前 jvm 会阻塞的。该锁被释放(key 被删除),没有获取到锁的 vm 从新进入到获取锁的状态。

 如何释放锁:

删除key。执行业务成功后,删除key。

删除后如何唤醒jvm02重新竞争锁:

当key过期后,会走一个回调方法,一旦key过期,02重新竞争锁。

如何避免死锁:

如果jvm01一直没有释放锁,那么也设置一个超时时间:setnx(key=charles,30s)

如果 Redis 客户端(获取锁的 jvm) 宕机的话,如何避免死锁的问题Zk 如何避免该问题? 先天性解决了该问题。可以过期时间,过期之后该 key 自动的被删除.

今天就分享到这里,喜欢的一键三连!

### 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 实例上获取锁[^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. 锁的实现方式 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锁的发生。以下是一个基本的实现方式[^3]: - 使用 `SET key value NX PX timeout` 命令来尝试获取锁。 - 如果命令成功执行,则表示获取锁成功;否则,表示锁已被其他客户端持有。 #### 3. 自动续期机制 为了避免锁因超时而被误释放,可以引入自动续期机制。例如,Redisson 提供了看门狗功能,通过定期延长锁的有效期来避免锁死的情况[^4]。如果需要手动实现类似功能,可以在加锁时记录锁的创建时间和有效期,并在有效期内定期更新锁的过期时间。 #### 4. 可重入锁 如果业务场景需要支持可重入锁(即同一个线程可以多次获取同一把锁),可以使用 Redisson 的 RLock 对象,它实现Java 的 `java.util.concurrent.locks.Lock` 接口。RLock 支持可重入锁的功能,并且可以通过 `tryLock()` 方法指定锁的等待时间和锁的持有时间。 #### 5. 锁的释放 释放锁时需要确保只有加锁的客户端才能解锁,通常的做法是将客户端唯一标识作为锁的值存储在 Redis 中。解锁时,先检查锁的值是否与当前客户端的标识一致,然后删除锁。 --- ### 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("锁已获取,执行关键操作...") # 执行业务逻辑 finally: lock.release_lock() print("锁已释放") ``` --- ###
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