Redis分布式锁:使用LUA脚本解决释放过期锁问题

一、开启分布式锁

在Redis集群中，乐观锁失效了，因为这种锁无法传递到集群中的其他节点。

但还有分布式锁，这种锁是基于redis底层的，本质上是一种互斥信号量。

开启分布式锁: setnx lock value， "nx"实际上表示"if not exists"，这里指若当前键不存在的话才进行创建并赋值。那么，如果在集群中，在操作之前，都加上一个这样的锁，并进行if(lock)判断，能够成功获取锁的才能操作数据，否则等待。这样就实现了分布式锁。

二、分布式锁的四个条件

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。

三、实现分布式锁的四个条件

互斥性：用setnx key value 或 set key value nx来实现，当key已存在时，无法再对key进行写操作。
不会发生死锁：设置锁的过期时间即可。用set key value ex seconds实现，表示当前key的创建后经过seconds秒后过期。也可用set key value px milliseconds实现，只是单位不同。
保证加锁和解锁为同一客户端：这就要保证每个客户端锁的唯一性，既然锁的key必定是相同的，那么就要让value唯一，使用UUID对value赋值即可。在解锁时判断当前锁的值是否和当前客户端所持有的UUID相等，若相等，则解锁，否则不做操作，等待锁自己过期。
加锁和解锁必须有原子性：这要让加锁和解锁作为一个原子操作出现，即这两个过程不能被其他操作打断。 考虑这样一个情景：A客户端在释放锁时，UUID成功匹配了锁的value，下一步即是删除锁，但这时锁过期了，然后B客户端抢到了锁，并加了锁，但A客户端的操作没有结束，此时A客户端就会将B客户端的锁释放掉，导致错删锁。这种情况即是原子操作可以避免的。我们用LUA脚本来做删除锁的判断即删除操作，就可以让此过程不被其他操作干扰。

四、Java中实现满足上述四个条件的分布式锁案例

LUA脚本：

//KEYS[1]指的就是lockKey，ARGV[1]指第一个参数lockKeyValue，这里用于确定当前锁是否是当前进程的锁
if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1]
then
	return redis.call('del',KEYS[1])
else 
	return 0
end

testLockLua方法

@GetMapping("testLockLua")
public void testLockLua(){
    String productId = "1";
    String lockKey = "sk:" + productId;//设置锁的key，每个锁管理一个product的数据
    String lockKeyValue = UUID.randomUUID().toString();//锁的值
    //设置锁:3秒锁过期
    Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, lockKeyValue, 3, TimeUnit.SECONDS);
    System.out.println(lock);
    //若能够获取到锁
    if (lock) {
        Object numVal = redisTemplate.opsForValue().get("num");
        if (StringUtils.isEmpty(numVal)) return;
        //若num 存在则将num+1
        int num = Integer.parseInt(numVal + "");
        redisTemplate.opsForValue().set("num",++num);
        //用Lua脚本释放锁，以防出现在删除时锁过期，而删除了其他进程的锁
        String luaScript = "if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1]\n" + //KEYS[1]指的就是lockKey，ARGV[1]指第一个参数lockKeyValue，这里用于确定当前锁是否是当前进程的锁
                "then\n" +
                "\treturn redis.call('del',KEYS[1])\n" +//如果锁是属于当前进程的，那么就释放这个锁
                "else \n" +
                "\treturn 0\n" +
                "end";
        //设置一下返回值类型 为Long
        // 因为删除判断的时候，返回的0,会给其封装为数据类型。如果不封装那么默认返回String 类型，
        // 那么返回字符串与0 会有发生错误。
        DefaultRedisScript<Long> defaultRedisScript = new DefaultRedisScript<>(luaScript);
        defaultRedisScript.setResultType(Long.class);
        redisTemplate.execute(defaultRedisScript, Arrays.asList(lockKey), lockKeyValue);
    }else {
        //不能获取到锁
        try {
            Thread.sleep(1000);//等待1秒
            testLockLua();//等待后再次执行方法
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

其中脚本中的参数:KEYS[1]即

redisTemplate.execute(defaultRedisScript, Arrays.asList(lockKey), lockKeyValue);

方法中参数Arrays.asList(lockKey)中的第一个值，ARGV[1]就是指lockKeyValue。

RedisTemplate execute方法可以知道各个参数的意义。

@Override
public <T> T execute(RedisScript<T> script, List<K> keys, Object... args) {
   return scriptExecutor.execute(script, keys, args);
}

# Redis分布式锁:使用LUA脚本解决释放过期锁问题

Redis分布式锁:使用LUA脚本解决释放过期锁问题

一、开启分布式锁

二、分布式锁的四个条件

三、实现分布式锁的四个条件

四、Java中实现满足上述四个条件的分布式锁案例