基于Redis实现分布式锁

解决思路

核心方法

设计分布式锁的核心想法，是在多台服务器集群当中，只能保证一个JVM进行操作

其中Redis解决分布式锁的最核心的命令为SETNX，具体语法和作用如下

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。

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。

代码实现

设置redis的连接

public class LockService {
	private static JedisPool pool = null;

	static {
		JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
		// 设置最大连接数
		config.setMaxTotal(200);
		// 设置最大空闲数
		config.setMaxIdle(8);
		// 设置最大等待时间
		config.setMaxWaitMillis(1000 * 100);
		// 在borrow一个jedis实例时，是否需要验证，若为true，则所有jedis实例均是可用的
		config.setTestOnBorrow(true);
		pool = new JedisPool(config, "39.107.69.43", 6379, 3000);
	}
    //这个类看下面的java文件
    private LockRedis lockRedis = new LockRedis(pool);
	
	// 演示redis实现分布式锁，具体调用的方法实现看下图
	public void seckill() {
		// 1.获取锁
		String identifierValue = lockRedis.getRedisLock(5000l, 5000l);
		if (identifierValue == null) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",获取锁失败，原因因为获取锁时间超时...");
			return;
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",获取锁成功,锁的id:" + identifierValue + ",正常执行业务了逻辑");

		// 2.释放锁
		lockRedis.unRedisLock(identifierValue);
	}

具体的核心实现redis锁的实现类，先把redis池拿过来

  public class LockRedis {
	// redis线程池
	private JedisPool jedisPool;

	public LockRedis(JedisPool jedisPool) {
		this.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";
	// 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：<br>
	 * 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。<br>
	 * 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() < endTime) {
				// 获取锁
				// 6.使用setnx命令插入对应的redislockKey ，如果返回为1 成功获取锁
				if (conn.setnx(redislockKey, identifierValue) == 1) {
					// 设置对应key的有效期
					conn.expire(redislockKey, expireLock);
					return identifierValue;
				}

				// 为什么获取锁之后，还要设置锁的超时时间 目的是为了防止死锁
				// zookeeper实现分布式锁通过什么方式 防止死锁 设置session 有效期
			}

		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			if (conn != null) {
				conn.close();
			}
		}
		return null;

	}

	// 如果直接使用 conn.del(redislockKey); 保证对应是自己的创建redislockKey 删除对应自己的。

	// 释放redis锁
	public void unRedisLock(String identifierValue) {
		Jedis conn = null;
		// 1.建立redis连接
		conn = jedisPool.getResource();
		try {
			// 如果该锁的id 等于identifierValue 是同一把锁情况才可以删除
			if (conn.get(redislockKey).equals(identifierValue)) {
				System.out.println("释放锁..." + Thread.currentThread().getName() + ",identifierValue:" + identifierValue);
				conn.del(redislockKey);
			}
		} catch (Exception e)

		{
		} finally {
			if (conn != null) {
				conn.close();
			}
		}
		// 释放锁有两种 key自动有有效期
		// 整个程序执行完毕情况下，删除对应key

	}
}

注意点

在分布式环境中，对资源进行上锁有时候是很重要的，比如抢购某一资源，这时候使用分布式锁就可以很好地控制资源。
当然，在具体使用中，还需要考虑很多因素，比如超时时间的选取，获取锁时间的选取对并发量都有很大的影响，上述实现的分布式锁也只是一种简单的实现，主要是一种思想。

三种分布式锁的特点

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

Redis实现分布式锁与Zookeeper实现分布式锁区别

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。

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Zookeeper节点。