Redis 分布式锁

一、分布式锁实现

在unix 系统编程中，遇到多个进程或者线程共享一块资源的时候，通常会使用系统自身提供的锁，譬如一个进程里的多线程，会用互斥锁；多个进程之间，会用信号量等。这个场景中所谓的共享资源仅仅限于本地，倘若共享资源存在于网络上，本地的“锁”就不起作用了。互斥访问某个网络上的资源，需要有一个存在于网络上的锁服务器，负责锁的申请与回收。 Redis 可以充当锁服务器的角色。首先， Redis 是单进程单线程的工作模式，所有前来申请锁资源的请求都被排队处理，能保证锁资源的同步访问。

可以借助 Redis 管理锁资源，来实现网络资源的互斥。

我们可以在 Redis 服务器设置一个键值对，用以表示一把互斥锁，当申请锁的时候，要求申请方设置（ SET）这个键值对，当释放锁的时候，要求释放方删除（ DEL ）这个键值对。

二、死锁的问题

首先是客户端崩溃导致的死锁。按照上面的方法，当某个客户端申请锁后因崩溃等原因无法释放锁，那么其他客户端无法申请锁，会导致死锁。

一般，申请锁是为了让多个访问方对某块数据作互斤访问（修改），而我们应该将访问的时间控制在足够短，如果持有锁的时间过长，系统整体的性能肯定是下降的。可以给定一个足够长的超时时间，当访问方超时后尚未释放锁，可以自动把锁释放。

Redis 提供了TTL 功能，键值对在超时后会自动被剔除，在 Redis的数据集中有一个哈希表专门用作键值对的超时。所以，我们有下面的 Lua 代码：

//设置锁的lua脚本  
private static final String SETNX_EXPIRE_SCRIPT = "if redis.call('setnx', KEYS[1], KEYS[2]) == 1 then\n"  
            + "return redis.call('expire', KEYS[1], KEYS[3]);\n" + "end\n" + "return nil;"; 

...

redis.eval(SETNX_EXPIRE_SCRIPT, 3, key, value, seconds + ""); //参数 1 脚本 2 脚本参数个数 3 ... 参数

附：Jedis 工具类　　

package com.redis.disconf.util;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;

/**
 * Created by windwant on 2017/6/8.
 */
public class JedisUtil {

    private static volatile JedisPool jp;

    /**
     * 初始化redis pool
     * @param host
     * @param port
     */
    public static void initJedisPool(String host, Integer port){
        if(jp == null){
            synchronized (JedisUtil.class) {
                jp = new JedisPool(host, port);
            }
        }
    }

    /**
     * 获取Jedis实例
     * @return
     */
    public static Jedis getJedis(){
        if(jp != null){
            return jp.getResource();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 注销pool
     */
    public static void destory(){
        if(jp != null) {
            synchronized (JedisUtil.class) {
                if(jp != null){
                    jp.close();
                    jp = null;
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 释放
     * @param jedis
     */
    public static void returnResource(Jedis jedis){
        if(jedis != null){
            jedis.close();
        }
    }


    //设置锁的lua脚本
    private static final String SETNX_EXPIRE_SCRIPT = "if redis.call('setnx', KEYS[1], KEYS[2]) == 1 then\n"
            + "return redis.call('expire', KEYS[1], KEYS[3]);\n" + "end\n" + "return nil;";

    /**
     * 设置锁的lua脚本
     * private static final String SETNX_EXPIRE_SCRIPT = "if redis.call('setnx', KEYS[1], KEYS[2]) == 1 then\n"
     * "return redis.call('expire', KEYS[1], KEYS[3]);\n" + "end\n" + "return nil;";
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public static boolean tryLock(String key, String value, Integer seconds) {
        Jedis jedis = getJedis();
        if (jedis == null) return false;
        boolean lock = false;
        try{
            lock = jedis.eval(SETNX_EXPIRE_SCRIPT, 3, key, value, String.valueOf(seconds)) != null;
        }finally {
            returnResource(jedis);
        }
        return lock;
    }

    /**
     * 释放锁
     * @param key
     * @return
     */
    public static boolean unLock(String key) {
        Jedis jedis = getJedis();
        if (jedis == null) return false;
        boolean unlock = false;
        try{
            unlock = jedis.del(key) != null;
        }finally {
            returnResource(jedis);
        }
        return unlock;
    }

}

示例项目：

https://github.com/windwant/redis-service.git