分布式系列教程（19） -基于Redis实现分布式锁

1.引言

我们知道实现分布式锁一般有几种实现方式：

1. 数据库乐观锁
2. 基于Zookeeper的分布式锁
3. 基于Redis的分布式锁

在之前的章节《分布式协调工具Zookeeper（分布式锁实现）》中，已经实现了基于Zookeeper实现分布式锁，阅读本文之前可以去逛逛看看。

基于Zookeeper的分布式锁原理： 每个客户端对某个功能加锁时，在zookeeper上的与该功能对应的指定节点的目录下，生成一个唯一的瞬时有序节点。判断是否获取锁的方式很简单，只需要判断有序节点中序号最小的一个。当释放锁的时候，只需将这个瞬时节点删除即可。同时，其可以避免服务宕机导致的锁无法释放，而产生的死锁问题。（优点：锁安全性高，zk可持久化）

1.1 三种分布式锁对比

上面几种方式，哪种方式都无法做到完美。就像CAP一样，在复杂性、可靠性、性能等方面无法同时满足，所以，根据不同的应用场景选择最适合自己的才是王道。

• 从理解的难易程度角度（从低到高）: 数据库 > 缓存 > Zookeeper

• 从实现的复杂性角度（从低到高）: Zookeeper >= 缓存 > 数据库

• 从性能角度（从高到低）:缓存 > Zookeeper >= 数据库

• 从可靠性角度（从高到低）: Zookeeper > 缓存 > 数据库

1.2 Redis实现分布式锁与Zookeeper实现分布式锁区别

1.使用redis实现分布式锁

• redis中的set nx 命令，当key不存在时，才能在redis中将key添加成功，利用该属性可以实现分布式锁，并且redis对于key有失效时间，可以控制当某个客户端加锁成功之后挂掉，导致阻塞的问题。

2.使用Zookeeper实现分布式锁

• 多个客户端在Zookeeper上创建一个相同的临时节点，因为临时节点只能允许一个客户端创建成功，那么只要任意一个客户端创建节点成功，谁就成功的获取到锁，当释放锁后，其他客户端同样道理在创建Zookeeper节点。

现在开始讲解第三种方式，基于Redis实现分布式锁。

2.基于Redis实现分布式锁

先来熟悉几个Redis的命令，使用Redis实现分布式锁的时候，主要使用到这三个命令：

• SETNX ：SETNX key val当且仅当key不存在时，set一个key为val的字符串，返回1；若key存在，则什么都不做，返回0。
• Expire ：expire key timeout 为key设置一个超时时间，单位为second，超过这个时间锁会自动释放，避免死锁。
• Delete ：删除key

实现原理：使用的是jedis来连接Redis。

实现思路:

1. 获取锁的时候，使用setnx加锁，并使用expire命令为锁添加一个超时时间，超过该时间则自动释放锁，锁的value值为一个随机生成的UUID，通过此在释放锁的时候进行判断。
2. 获取锁的时候还设置一个获取的超时时间，若超过这个时间则放弃获取锁。
3. 释放锁的时候，通过UUID判断是不是该锁，若是该锁，则执行delete进行锁释放。

2.1 代码实现

1.添加maven依赖：

	redis.clients
	jedis
	2.9.0

2.LockRedis:

public class LockRedis {

	// redis线程池
	private JedisPool jedisPool;

	// 同时在redis上创建相同的一个key 相同key 名称
	private String redislockKey = "redis_lock";

	public LockRedis(JedisPool jedisPool) {
		this.jedisPool = jedisPool;
	}
	// redis 以key （redislockKey） 和value（随机不能够重复数字 锁的id）方式进行存储

	// redis实现分布式锁 有两个超时 时间问题
	/**
	 * 两个超时时间含义：
	 * 1.在获取锁之前的超时时间----在尝试获取锁的时候，如果在规定的时间内还没有获取锁，直接放弃。
	 * 2.在获取锁之后的超时时间---当获取锁成功之后，对应的key 有对应有效期，对应的key 在规定时间内进行失效
	 */

	/**
	 * acquireTimeout
	 * 
	 * @param acquireTimeout
	 *            在获取锁之前的超时时间
	 * @param timeOut
	 *            在获取锁之后的超时时间
	 */
	// 基于redis实现分布式锁代码思路 核心方法 获取锁 、释放锁
	public String getRedisLock(Long acquireTimeout, Long timeOut) {
		Jedis conn = null;

		try {
			// 1.建立redis连接
			conn = jedisPool.getResource();

			// 2.定义 redis 对应key 的value值( uuid) 作用 释放锁 随机生成value
			String identifierValue = UUID.randomUUID().toString();

			// 3.定义在获取锁之后的超时时间
			int expireLock = (int) (timeOut / 1000);// 以秒为单位

			// 4.定义在获取锁之前的超时时间
			// 5.使用循环机制 如果没有获取到锁，要在规定acquireTimeout时间 保证重复进行尝试获取锁（乐观锁）
			// 使用循环方式重试的获取锁
			Long endTime = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;

			while (System.currentTimeMillis()