分布式锁是非常重要的分布式系统，无论是工作还是大厂面试都会涉及到，下面我就重点详解Redis分布式锁的实现与原理机制@mikechen

分布式锁

分布式锁是一种用于在分布式系统中实现互斥访问的机制，它可以确保在多个节点、或进程同时访问共享资源。

为什么需要分布式锁

在分布式系统中，多个节点、或进程可能同时访问共享资源，如果没有适当的锁机制，就可能导致数据不一致或并发冲突的问题。

比如：如果三个 JBoss 实例（JBoss1、JBoss2、JBoss3）需要共享访问一个资源，这个需要确保在任何时刻只有一个实例能够访问该资源。

如下图所示：

这种场景下，可以使用 Redis 、或者 ZooKeeper 等来实现分布式锁。

分布式锁的特点

分布式锁，它需要具备互斥性、可靠性、性能、可重入性等特点。

1、互斥性（Mutual Exclusion）

在任何时刻，只有一个客户端能够持有锁，其他客户端无法同时持有同一个锁，从而确保在并发环境下对共享资源的访问是互斥的。

2、可靠性（Reliability）

分布式锁应该能够在各种异常情况下保持正确的行为，包括：网络分区、节点故障、客户端崩溃等情况。

即使某个客户端持有锁的过程中发生异常，也应该确保锁最终能够被释放，以避免死锁等问题。

3.性能（Performance）

分布式锁，应该具有较低的延迟和高吞吐量，以确保对共享资源的访问不会成为系统性能的瓶颈。

Redis分布式锁实现

1.获取锁

当一个 实例需要访问共享资源时，首先尝试在 Redis 中设置一个特定的键作为锁，如果成功设置，则该实例获取了锁。

如下所示：

boolean success = redis.setnx(lockKey, uniqueId);

客户端通过执行 Redis 的 SETNX 命令，来尝试设置一个特定的键作为锁。

SETNX 命令是 Redis 中用于设置一个键的值，如果该键不存在，则设置成功并返回 1，如果该键已经存在，则不做任何操作并返回 0。

在分布式锁的场景中，通常会将一个键作为锁，如果某个客户端成功设置了这个键，则认为该客户端获取了锁。

2.设置过期时间

为了防止死锁，需要为获取到的锁设置一个适当的过期时间，一旦过期时间到达，Redis 将自动释放锁。

如下所示：

// 设置锁的过期时间，防止死锁
redis.expire(lockKey, expireTime);

3.释放锁

当实例完成对共享资源的操作后，应该显式释放锁，以便其他实例可以获取到锁。

如下所示：

// 释放锁
void releaseLock(String lockKey, String uniqueId) {
    String currentLockValue = redis.get(lockKey);
    if (currentLockValue != null && currentLockValue.equals(uniqueId)) {
        // 只有持有锁的实例才能释放锁
        redis.del(lockKey);
    }
}

整体示例，如下：

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class RedisDistributedLock {

    private static final String LOCK_KEY = "resource_lock";
    private static final String CLIENT_ID = "unique_id";
    private static final int EXPIRE_TIME = 60; // 锁的过期时间，单位为秒

    private Jedis jedis;

    public RedisDistributedLock() {
        // 连接 Redis 服务器
        jedis = new Jedis("localhost");
    }

    public boolean acquireLock() {
        // 生成唯一标识符
        String clientId = CLIENT_ID;
        // 尝试获取锁
        Long setResult = jedis.setnx(LOCK_KEY, clientId);
        if (setResult == 1) {
            // 设置锁的过期时间，防止死锁
            jedis.expire(LOCK_KEY, EXPIRE_TIME);
            return true; // 获取锁成功
        }
        return false; // 获取锁失败
    }

    public void releaseLock() {
        // 验证锁持有者
        String currentLockValue = jedis.get(LOCK_KEY);
        if (currentLockValue != null && currentLockValue.equals(CLIENT_ID)) {
            // 释放锁
            jedis.del(LOCK_KEY);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        RedisDistributedLock lock = new RedisDistributedLock();
        try {
            if (lock.acquireLock()) {
                // 获取锁成功，执行业务逻辑
                System.out.println("Lock acquired successfully");
                // Do something...
            } else {
                // 获取锁失败，执行其他逻辑或等待重试
                System.out.println("Failed to acquire lock");
            }
        } finally {
            // 无论获取锁是否成功，最终都要释放锁
            lock.releaseLock();
        }
    }
}

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