基於redis的分佈式鎖詳解

在使用分佈式鎖進行互斥資源訪問時候，咱們不少方案是採用redis的實現。
當然，redis的單節點鎖在極端狀況也是有問題的，假設你的業務容許偶爾的失效，使用單節點的redis鎖方案就足夠了，簡單並且效率高。
redis鎖失效的狀況：php

客戶端1從master節點獲取了鎖
master宕機了，存儲鎖的key還沒來得及同步到slave節點上
slave升級爲master
客戶端2重新的master上獲取到同一個資源的鎖

因而，客戶端1和客戶端2同事持有了同一個資源的鎖，鎖的安全性被打破。
若是咱們不考慮這種極端狀況，須要實現一個基於單節點redis鎖的大體流程：laravel

set cache_key random_seed NX PX 30000

上面這個set命令拆解開就是：面試

setnx cache_key random_seed 
expire cache_key 30

雖然這兩組命令執行的效果同樣，可是第二個是非原子性操做，若是執行了setnx成功，可是expire失敗的話，就會形成這個key一直存在了，沒法釋放的狀況。redis

redis的做者也指出，在使用單節點redis鎖的時候，設置一個隨機種子做爲key的值是頗有必要的，保證了一個客戶端釋放的鎖必須是本身所持有的那個鎖。假設獲取鎖時set的不是一個隨機數，而是一個固定值，那麼可能會出現下面的狀況：sql

客戶端1獲取鎖成功
客戶端1在某個操做上阻塞了很長時間
過時時間到了，鎖自動釋放（可是在客戶端1看來本身仍是持有鎖中）
客戶端2獲取到了對應同一個資源的鎖
客戶端1從阻塞中恢復了，釋放掉本身持有的鎖，也就是釋放掉了客戶端2持有的鎖

客戶端2的鎖被客戶端1是否，失去安全性。
釋放鎖的操做，不少人直接用del命令，這會有很大的問題，保證不了這個key是被加鎖人鎖刪。這時候須要用到隨機數了。釋放鎖的操做有三步：shell

get 所持有鎖
判斷這個鎖是否本身所持有
刪除持有鎖

因此，這三步要保證原子性。用lua腳原本執行，redis官方已經提供腳本文件。安全

if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then
    return redis.call("del",KEYS[1])
else
    return 0
end

這段腳本在執行的時候，須要把前面的隨機數做爲argv[1] 的值傳進去，把cache_key做爲keys[1]的值傳進去。服務器

public class RedisLockHelper {
    @Resource
    private R2mClusterClient r2mClusterClient;

    /**
     * 相似於setNx的功能，同時設置過時時間爲expire毫秒
     *
     * @param key    加鎖key
     * @param value  確保在加鎖時間內的惟一因子
     * @param expire 過時時間的毫秒數
     * @return
     */
    private String setLock(String key, String value, long expire) {
        return this.set(key, value, "NX", "PX", expire);
    }

    /**
     * 刪除指定key value
     * 若是 r2m中 key 對應的value==value   返回 1
     * 若是 r2m中 key 對應的value!=value   返回 0
     *
     * @param key
     * @return
     */
    private boolean atomDelete(String key, String value) {
        List<String> values = new ArrayList<>();
        values.add(value);
        String sb = "if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] then " +
                " return redis.call('del',KEYS[1]) " +
                " else " +
                " return 0" +
                " end";
        if (this.eval(sb, key, values) == 1) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    private Long eval(String mobel, String key, List<String> value) {
        return (Long) this.r2mClusterClient.eval(mobel, key, value);
    }

    private String set(String key, String value, String nxxx, String expx, long time) {
        return this.r2mClusterClient.set(key, value, nxxx, expx, time);
    }
}

r2mClusterClient 就是jedis客戶端的封裝。架構

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