基于Redis的分布式锁

setNx 加锁

在使用 Redis 实现分布式锁时，首要想到的方法是使用 setNx 命令。

if (jedis.setnx(lockKey, val) == 1) {
    jedis.expire(lockKey, timeout); // 设置锁的超时时间
}

// 注释：尽管这段代码看似完成了加锁操作，但实际上，`setNx` 和 `expire` 是两个独立的命令，它们之间并非原子操作。
// 如果在加锁成功后，设置超时时间失败，那么 lockKey 就可能成为永不超时的锁，在高并发场景下，这将带来严重的问题。

7.2 set 命令加锁

为了解决上述问题，我们可以改用 Redis 的 set 命令，并指定多个参数来实现原子性的加锁操作。

String result = jedis.set(lockKey, requestId, "NX", "PX", expireTime);
if ("OK".equals(result)) {
    return true; // 加锁成功
}
return false; // 加锁失败

// 参数解释：
// lockKey：锁的唯一标识
// requestId：请求标识，用于区分不同的加锁请求
// NX：只有在键不存在时才设置值
// PX：设置键的过期时间，单位为毫秒
// expireTime：锁的超时时间（毫秒）

7.3 释放锁

对于释放锁的操作，为何需要记录 requestId 呢？

if (jedis.get(lockKey).equals(requestId)) {
    jedis.del(lockKey);
    return true; // 释放锁成功
}
return false; // 释放锁失败

// 解释：releaseId 在释放锁时起到关键作用，确保只能释放当前请求所持有的锁，防止误删其它请求的锁。

如果使用 userId 替换 requestId 是否可行呢？

答案：不可行。若在请求流程结束时，恰好锁因过期而失效，而另一个请求恰巧使用相同的 userId 加锁成功，这时，第一个请求在释放锁时就会错误地删除掉第二个请求加的锁。为避免此类问题，应使用 requestId。

当然，通过 Lua 脚本可以确保释放锁时的原子性：

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

// 此脚本确保了查询锁是否存在与删除锁这两个操作的原子性。

** 自旋锁**

上述加锁方法在面对大量并发请求时可能存在不足，例如在秒杀场景下，如果有大量请求同时竞争同一把锁，大部分请求都将失败。

try {
    Long start = System.currentTimeMillis();
    while (true) {
        String result = jedis.set(lockKey, requestId, "NX", "PX", expireTime);
        if ("OK".equals(result)) {
            return true; // 加锁成功，跳出循环
        }
        long time = System.currentTimeMillis() - start;
        if (time >= timeout) {
            return false; // 超过设定的等待时间，仍未加锁成功，返回失败
        }
        try {
            Thread.sleep(50); // 微妙级别的休眠，降低CPU占用率
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
} finally {
    unlock(lockKey, requestId); // 无论加锁成功与否，都需要在finally块中尝试释放锁
}
return false;

// 解释：引入自旋锁机制，在规定的等待时间内（如500毫秒），持续尝试加锁，直至成功或超时。这种方式可以在短时间内增加获取锁的成功概率，尤其适用于秒杀场景，防止库存瞬间被均匀分配，不符合预期的抢购效果。

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