分布式锁
当多个 Redis 部署在多个服务器上,形成集群,那么就需要实现分布式锁,来控制共享资源的访问,提高效率。
问题描述
随着业务发展的需要,原单体单机部署的系统被演化成分布式集群系统后,由于分布式系统多线程、多进程并且分布在不同机器上,这将使原单机部署情况下的并发控制锁策略失效,单纯的 Java API 并不能提供分布式锁的能力。为了解决这个问题就需要一种跨 JVM 的互斥机制来控制共享资源的访问,这就是分布式锁要解决的问题。
分布式锁主流的实现方案:
基于数据库实现分布式锁
基于缓存(Redis 等)
基于 Zookeeper
每一种分布式锁解决方案都有各自的优缺点:
性能:Redis 最高
可靠性:zookeeper 最高
本内容,我们就基于 Redis 实现分布式锁。
分布式锁指令
使用命令
sh
set <key> <value> <nx / xx> <px millisecond / ex second>
nx
和xx
二选一:nx
:只在键不存在时,才对键进行设置操作xx
:只在键已经存在时,才对键进行设置操作
px millisecond
和ex second
二选一:px millisecond
:设置键的过期时间为 millisecond 毫秒ex second
:设置键的过期时间为 second 秒
上面的命令中
sh
set <key> <value> <px second>
等价于
sh
setex <key> <second> <value>
而
sh
set <key> <value> <nx>
等价于
sh
setnx <key> <value>
所以综合就是:
sh
setnx <key> <second> <value>
例子:
sh
set name "kele" nx px 10000
可以写成:
sh
setnx name 10000 "kele"
注意:Redis 实现分布式锁的指令是 setnx
,该指令的功能是:
如果插入的 key 没有存在 Redis,则将 key-value 存入 Redis
如果插入的 key 已经存在 Redis,则 value 失效,无法重新覆盖原来的 value
这样就实现了分布式锁:key 存在则代表有人操作,其他人无法操作。
总结
代码总结
- 加锁(setnx 指令)
- 添加过期时间(setnx 指令加时间)
- 添加唯一标识如:uuid(将 uuid 放入 Reids,然后操作时获取 uuid,添加 if 判断)
- 添加原子性,用 LUA 语言实现(第 2、3 步用 LUA 语言编写)
分布式锁总结
为了确保分布式锁可用,我们至少要确保锁的实现同时满足以下四个条件:
互斥性。在任意时刻,只有一个客户端能持有锁
不会发生死锁。即使有一个客户端在持有锁的期间崩溃而没有主动解锁,也能保证后续其他客户端能加锁
解铃还须系铃人。加锁和解锁必须是同一个客户端,客户端自己不能把别人加的锁给解了
加锁和解锁必须具有原子性