基於redis的分布式鎖（Java實現）

Github源碼：

https://github.com/z521598/redis-lock

實現原理：

1.setnx

Redis的setnx指令（文檔參考），setnx意為SET if Not eXists，命令格式：setnx $key $value

如果此key不存在，則設置值為value，返回值為1；如果此key存在，則不設置，返回值為0。如下圖：

127.0.0.1:6379[1]> setnx key v
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> setnx key v2
(integer) 0

redis是單線程的，是線程安全的，setnx指令由於上述的特性能夠滿足高並發情況下的對於鎖的需求。

2.SpringData-redis

springData-redis是向Redis發送命令以及接受數據的高層次抽象的模版方法，簡單理解為“使用java向redis發送命令以及接受數據的客戶端”（文檔參考）

配置文件：https://github.com/z521598/redis-lock/blob/master/src/main/resources/applicationContext.xml

V1

說明：

最簡單的最粗糙的鎖實現，實現了2個方法。

方法1：獲取鎖，public UUID acquire(String lockKey, long acquireTimeoutInMillis, long lockExpiryInMillis)

參數說明：lockKey為鎖的key；acquireTimeoutInMillis為獲取鎖的等待時間，如果超過此時間就放棄鎖；lockExpiryInMillis為鎖的過期時間。

返回值：鎖對應的值，就是命令中“setnx key value”的value。

思路：

1.調用SpringData-Redis的setIfAbsent(lockKey, value)方法(就是命令行中的setnx)，value為隨機的UUID。

2.如果返回true，則說明已經獲取的鎖，則繼續設置超時時間，返回設置的UUID。

  如果返回false，則說明未獲取到鎖，則休眠100ms，並記錄總休眠的時間，如果lockExpiryInMillis大於等於記錄總休眠的時間，則說明未獲取到鎖，返回null。

方法2：釋放鎖，public void release(String lockKey, UUID uuid)

參數說明：lockKey為鎖的key；uuid為鎖的value。

思路：檢查鎖的value是否為uuid，如果相等，則釋放，如果不相等，則什么都不做；防止釋放了其他線程獲取的鎖。

明顯的缺點：

第一步，獲取鎖，第二步，然后設置超時時間。這是2步操作，不是原子性操作，如果第一步操作之后，程序崩潰了或者掉電了或者redis恰巧進行了主從切換等等原因，第二步無法正常執行，這樣這個鎖就永遠得不到釋放。

代碼：

public UUID acquire(String lockKey, long acquireTimeoutInMillis, long lockExpiryInMillis)
            throws InterruptedException {
        UUID uuid = UUID.randomUUID();
        long timeout = 0L;
        while (timeout < acquireTimeoutInMillis) {
            if (redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, uuid.toString())) {
                redisTemplate.expire(lockKey, lockExpiryInMillis, TimeUnit.MILLISECONDS);
                return uuid;
            }
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(DEFAULT_ACQUIRE_RESOLUTION_MILLIS);
            timeout += DEFAULT_ACQUIRE_RESOLUTION_MILLIS;
        }
        return null;
    }

鎖實現：https://github.com/z521598/redis-lock/blob/master/src/main/java/com/redis/lock/sdata/v1/LockService.java

單元測試：https://github.com/z521598/redis-lock/blob/master/src/test/java/com/redis/lock/sdata/v1/LockServiceTest.java

V2

說明：

大體與V1相同，但是鎖的value是"過期的時間"，如果獲取鎖的時候，發現過期時間小於now，則視為鎖已經過期。

缺點：（極少出現的情況）

當redis是主從形式的情況下，獲取鎖之后，master宕機，slave接管，但是這個時候“新master”還未同步鎖的key。在這個時候，其他線程去獲取鎖，發現無此key，則獲取了不應該獲取的鎖，這樣就會引起不安全的情況。

代碼：

鎖實現：https://github.com/z521598/redis-lock/tree/master/src/main/java/com/redis/lock/sdata/v2

單元測試：https://github.com/z521598/redis-lock/blob/master/src/test/java/com/redis/lock/sdata/v2/LockV2ServiceTest.java

 V3

敬請期待