Redis是一个高性能的键值存储系统,它提供了多种数据结构,包括字符串、哈希、列表、集合等,并且支持事务和发布/订阅机制。并且在实现分布式锁上它包括多种实现方法,被广泛利用。

以下是几种常见的方法及其教程:使用Redis实现分布式锁的方法-第0张图片

一、SETNX + EXPIRE

1. 实现原理:

使用SETNX命令尝试设置锁,如果key不存在则设置成功并返回1,否则返回0。

设置成功后,使用EXPIRE命令为锁设置一个过期时间,防止锁因客户端异常退出而无法释放。

2. 优缺点:

优点:实现简单。

缺点:SETNX和EXPIRE两个命令不是原子操作,如果设置完SETNX后客户端崩溃,则锁可能无法释放。

3. 伪代码:

java
if(jedis.setnx(key_resource_id, lock_value) == 1){
// 加锁成功
expire(key_resource_id, 100); // 设置过期时间
try {
// 业务处理
} finally {
jedis.del(key_resource_id); // 释放锁
}
} else {
// 加锁失败
}

二、SETNX + value值是(系统时间+过期时间)

1. 实现原理:

将过期时间放到SETNX的value值中,如果加锁失败则校验value值中的过期时间。

如果当前时间大于value值中的过期时间,则尝试使用GETSET命令更新过期时间并获取旧值,如果旧值等于当前值则说明加锁成功。

2. 优缺点:

优点:解决了SETNX + EXPIRE方案中锁无法释放的问题。

缺点:要求分布式环境下每个客户端的时间必须同步。

3. 加锁代码:

java

long expires = System.currentTimeMillis() + expireTime;
String expiresStr = String.valueOf(expires);
if(jedis.setnx(key_resource_id, expiresStr) == 1){
return true; // 加锁成功
}

// 其他加锁逻辑...

三、使用Lua脚本

1. 实现原理:

使用Lua脚本将SETNX和EXPIRE两条命令合并为一个原子操作。

2. 优缺点:

优点:保证了获取锁和设置过期时间的原子性。

缺点:实现相对复杂一些。

3. Lua脚本:

lua

if redis.call('setnx', KEYS[1], ARGV[1]) == 1 then
redis.call('expire', KEYS[1], ARGV[2])
return 1
else
return 0
end

4. 加锁代码:

java

String lua_scripts = "if redis.call('setnx', KEYS[1], ARGV[1]) == 1 then " +
"redis.call('expire', KEYS[1], ARGV[2]) return 1 else return 0 end";
Object result = jedis.eval(lua_scripts, Collections.singletonList(key_resource_id),
Collections.singletonList(lock_value));
return result.equals(1L); // 判断是否加锁成功

四、SET的扩展命令

1. 实现原理:

使用Redis的SET命令扩展参数(EX、PX、NX)来实现分布式锁。

EX设置过期时间(秒),PX设置过期时间(毫秒),NX表示key不存在时才能设置成功。

2. 优缺点:

优点:实现简单,原子性操作。

缺点:需要确保过期时间的合理性。

3. 伪代码:

java

if(jedis.set(key_resource_id, lock_value, "NX", "EX", 100) == 1){
// 加锁成功
try {
// 业务处理
} finally {
jedis.del(key_resource_id); // 释放锁
}
} else {
// 加锁失败
}

五、Redisson

1. 实现原理:

Redisson是一个Java实现的Redis客户端,提供了分布式锁、分布式集合、分布式信号量等数据结构与服务。

使用Redisson可以更方便地实现Redis分布式锁。

2. 优缺点:

优点:封装了底层实现细节,使用更方便,稳定性更高。

缺点:需要引入额外的依赖。

3. 使用示例:

java

Config config = new Config();
config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");
RedissonClient redissonClient = Redisson.create(config);
RLock rLock = redissonClient.getLock(lockKey);
try {
boolean res = rLock.tryLock((long)waitTimeout, (long)leaseTime, TimeUnit.SECONDS);
if (res) {
// 获得锁成功,处理业务
}
} catch (InterruptedException e) {
// 处理异常
} finally {
rLock.unlock(); // 释放锁
}

以上便是是Redis分布式锁的常见实现方法及其教程。在实际应用中,可以根据具体需求和环境选择合适的方案。同时,需要注意分布式锁的可靠性、性能和安全性等方面的问题。