Redis实现分布式锁

实现基于Redis的分布式锁。分为单Redis节点和Redis集群。

基于单个Redis节点实现分布式锁

Redis作为分布式锁实现过程中的共享存储系统，可以使用键值来保护锁变量，并接收和处理不同客户端发送的锁的操作要求。

客户端A、C同时要求加锁，因为Redis使用单线程处理请求，即使客户同时发起加锁请求，Redis也会串行处理，保证每次只有一个客户成功加锁，另一个客户返回加锁失败。

在客户端执行释放锁操作后，Redis将锁的值改为0，表示没有客户端持有锁。

锁包括三个操作，即读取锁变量、判断锁和将锁值修改为1。这三个操作在执行过程中需要保证原子性。您可以使用单命令操作或使用Lua脚本。

常用但命令操作：SETNX。它用于设置键值对的值。具体来说，该命令将在执行过程中判断键值对是否存在。如果不存在，则设置键值对的值。如果存在，则不设置。

对于释放锁操作，我们可以在执行业务逻辑后使用它 DEL 命令删除锁变量。但是，您不必担心锁变量被删除后，其他客户端无法要求加锁。因为 SETNX 在执行命令时，如果要设置的键值对(即锁变量)不存在，SETNX 命令将首先创建键值对，然后设置其值。因此，释放锁后，当客户端要求加锁时，SETNX 命令将创建保存锁变量的键对，并设置锁变量的值，以完成加锁。

风险点是，如果客户端锁定，由于异常，没有执行最终释放锁操作，锁不能释放，其他客户端无法获得锁，无法正常执行业务。解决方案是为锁变量设定一个过期时间。即使客户端不能释放锁，锁变量过期后也会删除锁变量。

SET key value [EX seconds | PX milliseconds]  [NX]

实现基于多个Redis节点的高可靠分布式锁

当我们实现高可靠的分布式锁时，我们不仅可以依靠单个命令操作，还需要按照一定的步骤和规则进行锁操作。否则，锁可能无法工作。这实际上是分布式锁的算法。有许多常见的分布式锁算法，这里介绍了RedLock。

Redlock 算法的基本思路是让客户端和多个独立 Redis 例子要求依次锁定。如果客户端能够成功地完成锁定操作，超过一半的例子，那么我们认为客户端成功地获得了分布式锁，否则锁将失败。这样，即使有一个单一的， Redis 例子出现故障，因为锁变量也保存在其他例子中，所以客户端仍然可以正常锁定操作，锁变量不会丢失。

实现步骤：

1. 客户端获取当前时间。
2. 客户端按顺序依次方向 N 个 Redis 实例执行加锁操作。
3. 一旦客户端完成并完成了所有 Redis 对于实例加锁操作，客户端需要计算整个加锁过程的总耗时。

只有在满足以下两个条件时，客户端才能认为加锁成功：

• 条件一：客户端从超过一半的Redis实例中成功获得锁定；
• 条件二:客户端获取锁的总时间不超过锁的有效时间。

满足这两个条件后，我们需要重新计算锁的有效时间。计算结果是，锁的最初有效时间减去了客户端获取锁的总耗时。如果锁的有效时间没有时间完成共享数据的操作，我们可以释放锁，以避免锁在数据操作完成前过期。