Redis分布式锁

毕业后一直做.Net工作，我喜欢C#更优美简洁的语法（虽然有些关键字或者类的命名有点隐晦）。当然Java也不能丢掉，Java的很多开源技术更能让我拓展视野，在分布式方面也更容易上手。空余时间正在将自己的一个个人项目用java重写，设计为一个分布式的项目，其中有减库存的操作。要做到全局同步，分布式锁正好用于解决此问题，在分布式环境下，多线程共享临界资源的场景下，分布式锁是一种非常重要的组件。Redis的单线程，setnx命令也是得天独厚。

我定义了一个接口，希望在将来做Redisson RedLock算法实现和ZK的分布式锁实现。下面lock是阻塞锁，实现应包含重试机制，trylock是非阻塞锁。

 1 public interface DistributedLocker {
 2 
 3     boolean lock(String key) throws InterruptedException;
 4 
 5     boolean lock(String key,int expireSecond,int waitSecond) throws InterruptedException;
 6 
 7     boolean tryLock(String key);
 8 
 9     boolean tryLock(String key,int expireSecond);
10 
11     boolean releaseLock(String key);
12 }

 1 public class RedisLocker implements DistributedLocker {
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 3     private static ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<>();
 4     private JedisClient jedisClient;
 5 
 6     public void setClient(JedisClient client) {
 7         this.jedisClient = client;
 8     }
 9 
10     private final int defaultExpireSeconds = 5;
11 
12     private final int defaultWaitSeconds = 100;
13 
14     @Override
15     public boolean lock(String key) throws InterruptedException {
16 
17         return lock(key, defaultExpireSeconds, defaultWaitSeconds);
18     }
19 
20     @Override
21     public boolean lock(String key, int expireSecond, int waitSecond) throws InterruptedException {
22         int maxDelayMillis = waitSecond * 1000;
23         boolean isLockSucceed=false;
24         while (maxDelayMillis>0){
25             int delayTime = (int) (Math.random() * 20);
26             maxDelayMillis-=delayTime;
27             Thread.sleep(delayTime);
28             System.out.println("wait "+delayTime);
29             long startTime = System.currentTimeMillis();
30             isLockSucceed= tryLock(key,expireSecond);
31             long endTime = System.currentTimeMillis();
32             System.out.println("network"+(endTime-startTime));
33             maxDelayMillis=maxDelayMillis-delayTime-(int)(endTime-startTime);
34             System.out.println("剩余"+maxDelayMillis);
35             if (isLockSucceed){
36                 System.out.println("lock ok 剩余"+maxDelayMillis);
37                 break;
38             }
39         }
40 
41         return isLockSucceed;
42     }
43 
44     @Override
45     public boolean tryLock(String key) {
46         return tryLock(key, defaultExpireSeconds);
47     }
48 
49     @Override
50     public boolean tryLock(String key, int expireSeconds) {
51 
52         String lockToken = threadLocal.get();
53         if (StringUtils.isBlank(lockToken)) {
54             System.out.println("token为空" + lockToken);
55             lockToken = UUID.randomUUID().toString();
56             threadLocal.set(lockToken);
57         }
58 
59         boolean isLockSucceed = jedisClient.setNX(key, lockToken);
60         if (isLockSucceed) {    //如果加锁成功
61             jedisClient.expire(key, expireSeconds);
62         } else {//如果加锁失败  判断是否应该重入
63             String tokenFromRedis = jedisClient.get(key);
64             System.out.println("tokenFromRedis：" + tokenFromRedis);
65             if (lockToken.equals(tokenFromRedis)) {
66                 isLockSucceed = true;//可重入
67                 System.out.println("重入成功");
68             }
69         }
70         System.out.println("获取锁结果" + isLockSucceed + " token为" + lockToken);
71         return isLockSucceed;
72     }
73 
74     @Override
75     public boolean releaseLock(String key) {
76         return jedisClient.del(key);
77     }
78 }

可靠性分析：

1. key是一定要设置过期时间的，setnx原生命令不包含expire选项，需要使用key的命令。非原子操作遇到expire命令不成功也许是个灾难。原生的命令好像支持直接带expire 在jedis中不确定是不是版本问题需要再确认。

2. 释放锁，也就是del key的时候，命令可能会执行失败，导致其他线程长期拿不到锁。

3. 锁丢失，为了解决单点问题，可能引入主从加哨兵（master&&slave&&sentinel），或者集群（redis cluster）。拿主从来说，如果master setnx命令执行成功，在数据未同步给slave的瞬间， master挂掉，从升主。这时一个setnx的key，可能会被两个线程set成功，也就是两个线程都拿到了锁。

4. 临界时间，如果一个线程使用锁后，准备del 锁，这时key过期了，其他线程立即创建key 持有锁，现在del命令到达redis并删除了刚创建的key，就很惨了。