快捷導(dǎo)航

Redis分布式鎖的幾種實(shí)現(xiàn)方法

更新時(shí)間：2025年04月16日 08:25:21 作者：今天多喝熱水

本文主要介紹了Redis分布式鎖的幾種實(shí)現(xiàn)方法,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

// 設(shè)置鍵myKey的值為myValue，并且該鍵在10秒后過(guò)期
SET myKey myValue EX 10
// 設(shè)置鍵myKey的值為myValue，并且該鍵在1000毫秒（1秒）后過(guò)期
SET myKey myValue PX 1000
// 指定key過(guò)期時(shí)間，單位是秒，過(guò)期后自動(dòng)刪除
EXPIRE key_name second_num
// 指定key過(guò)期時(shí)間，單位是毫秒，過(guò)期后自動(dòng)刪除
PEXPIRE key_name millisecond_num

// 返回key過(guò)期時(shí)間
TTL key_name 

SET key value	 //設(shè)置鍵key的值為value
SETNX key value	 //只有在鍵key不存在的情況下，將key的值設(shè)置為value
SETEX key seconds value	 //將鍵key的值設(shè)置為value，并且超時(shí)時(shí)間為seconds秒
PSETEX key milliseconds value  //將鍵key的值設(shè)置為value，并且超時(shí)時(shí)間為milliseconds毫秒

一、基礎(chǔ)方案：SETNX命令實(shí)現(xiàn)

public class SimpleRedisLock {
    private Jedis jedis;
    private String lockKey;

    public SimpleRedisLock(Jedis jedis, String lockKey) {
        this.jedis = jedis;
        this.lockKey = lockKey;
    }
    public boolean tryLock() {
        Long result = jedis.setnx(lockKey, "locked");
        if (result == 1) {
            jedis.expire(lockKey, 30); // 設(shè)置過(guò)期時(shí)間
            return true;
        }
        return false;
    }
    public void unlock() {
        jedis.del(lockKey);
    }
}

// 使用示例
Jedis jedis = new Jedis("localhost");
SimpleRedisLock lock = new SimpleRedisLock(jedis, "order_lock");
try{
    if(lock.tryLock()){
    // 業(yè)務(wù)邏輯
    }
} finally {
    lock.unlock();
}

問(wèn)題分析：

非原子操作：setnx和expire非原子操作，可能產(chǎn)生死鎖
鎖誤刪：任何客戶端都可以刪除鎖
不可重入：同一線程重復(fù)獲取會(huì)失敗

二、改進(jìn)方案：原子SET命令

public class AtomicRedisLock {
    private Jedis jedis;
    private String lockKey;
    private String clientId;

    public SimpleRedisLock(Jedis jedis, String lockKey) {
        this.jedis = jedis;
        this.lockKey = lockKey;
        this.clientId = UUID.randomUUID().toString();
    }
    public boolean tryLock(int expireSeconds) {
        String result = jedis.set(lockKey, clientId, SetParams.setParams().nx().ex(expireSeconds));
        return "OK".equals(result);
    }
    public boolean unlock() {
        String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then " +
                "return redis.call('del', KEYS[1]) " +
                "else return 0 end";
        Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(clientId));
        return result.equals(1L);
    }
}

// 使用示例
Jedis jedis = new Jedis("localhost");
AtomicRedisLock lock = new AtomicRedisLock(jedis, "payment_lock");
try{
    if(lock.tryLock(30)){
    // 業(yè)務(wù)邏輯
    }
} finally {
    lock.unlock();
}

核心改進(jìn)：

使用原子SET命令：SET key value NX EX
Lua腳本保證刪除原子性
客戶端唯一標(biāo)識(shí)防止誤刪

仍然存在的問(wèn)題：

鎖續(xù)期困難
單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)
業(yè)務(wù)超時(shí)可能導(dǎo)致鎖失效

三、高可用方案：RedLock算法

public class RedLock {
    pprivate List<Jedis> jedisList;
    private String lockKey;
    private String clientId;
    private int quorum;

    public RedLock(List<Jedis> jedisList, String lockKey) {
        this.jedisList = jedisList;
        this.lockKey = lockKey;
        this.clientId = UUID.randomUUID().toString();
        this.quorum = jedisList.size() / 2 + 1;
    }
    public boolean tryLock(int expireMillis) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        // 第一階段：嘗試獲取多數(shù)節(jié)點(diǎn)鎖
        int successCount = 0;
        for (Jedis jedis : jedisList) {
            if (tryAcquire(jedis, expireMillis)) {
                successCount++;
            }
            if ((System.currentTimeMillis() - startTime) > expireMillis) {
                break;
            }
        }
        // 第二階段：驗(yàn)證鎖有效性
        if (successCount >= quorum) {
            long validityTime = expireMillis - (System.currentTimeMillis() - startTime);
            return validityTime > 0;
        }
        // 第三階段：釋放已獲得的鎖
        for (Jedis jedis : jedisList) {
            release(jedis);
        }
        return false;
    }
    private boolean tryAcquire(Jedis jedis, long expireMillis) {
        try {
            String result = jedis.set(lockKey, clientId, SetParams.setParams().nx().px(expireMillis));
            return "OK".equals(result);
        } catch (Exception e) {
            return false;
        }
    }
    private void release(Jedis jedis) {
        String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then " +
                "return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
        jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(clientId));
    }
}

部署要求：

至少5個(gè)獨(dú)立Redis實(shí)例
節(jié)點(diǎn)間時(shí)鐘同步
需要配置合理的超時(shí)時(shí)間

適用場(chǎng)景：

金融交易等對(duì)可靠性要求極高的場(chǎng)景
需要跨機(jī)房部署的分布式系統(tǒng)

四、生產(chǎn)級(jí)方案：Redisson實(shí)現(xiàn)

// 配置Redisson客戶端
Config config = new Config();
config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");
RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
// 獲取鎖對(duì)象
RLock lock = redisson.getLock("orderLock");
try {
    // 嘗試加鎖，最多等待100秒，鎖定后30秒自動(dòng)解鎖
    boolean isLock = lock.tryLock(100, 30, TimeUnit.SECONDS);
    if (isLock) {
        // 處理業(yè)務(wù)
    }
} finally {
    lock.unlock();
}

// 關(guān)閉客戶端
redisson.shutdown();

// 自動(dòng)續(xù)期機(jī)制（Watchdog），Watchdog實(shí)現(xiàn)原理（簡(jiǎn)化版）
private void renewExpiration() {
    Timeout task = commandExecutor.schedule(() -> {
        if (redisClient.eval(...)){ // 檢查是否仍持有鎖
            expireAsync(); // 續(xù)期
            renewExpiration(); // 遞歸調(diào)用
        }
    }, internalLockLeaseTime / 3, TimeUnit.MILLISECONDS);
}

核心特性：