基于redis的分布式锁（Java实现）

Github源码：

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

实现原理：

1.setnx

Redis的setnx指令（文档参考），setnx意为SET if Not eXists，命令格式：setnx $key $value

如果此key不存在，则设置值为value，返回值为1；如果此key存在，则不设置，返回值为0。如下图：

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

redis是单线程的，是线程安全的，setnx指令由于上述的特性能够满足高并发情况下的对于锁的需求。

2.SpringData-redis

springData-redis是向Redis发送命令以及接受数据的高层次抽象的模版方法，简单理解为“使用java向redis发送命令以及接受数据的客户端”（文档参考）

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

V1

说明：

最简单的最粗糙的锁实现，实现了2个方法。

方法1：获取锁，public UUID acquire(String lockKey, long acquireTimeoutInMillis, long lockExpiryInMillis)

参数说明：lockKey为锁的key；acquireTimeoutInMillis为获取锁的等待时间，如果超过此时间就放弃锁；lockExpiryInMillis为锁的过期时间。

返回值：锁对应的值，就是命令中“setnx key value”的value。

思路：

1.调用SpringData-Redis的setIfAbsent(lockKey, value)方法(就是命令行中的setnx)，value为随机的UUID。

2.如果返回true，则说明已经获取的锁，则继续设置超时时间，返回设置的UUID。

  如果返回false，则说明未获取到锁，则休眠100ms，并记录总休眠的时间，如果lockExpiryInMillis大于等于记录总休眠的时间，则说明未获取到锁，返回null。

方法2：释放锁，public void release(String lockKey, UUID uuid)

参数说明：lockKey为锁的key；uuid为锁的value。

思路：检查锁的value是否为uuid，如果相等，则释放，如果不相等，则什么都不做；防止释放了其他线程获取的锁。

明显的缺点：

第一步，获取锁，第二步，然后设置超时时间。这是2步操作，不是原子性操作，如果第一步操作之后，程序崩溃了或者掉电了或者redis恰巧进行了主从切换等等原因，第二步无法正常执行，这样这个锁就永远得不到释放。

代码：

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;
    }

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

单元测试：https://github.com/z521598/redis-lock/blob/master/src/test/java/com/redis/lock/sdata/v1/LockServiceTest.java

V2

说明：

大体与V1相同，但是锁的value是"过期的时间"，如果获取锁的时候，发现过期时间小于now，则视为锁已经过期。

缺点：（极少出现的情况）

当redis是主从形式的情况下，获取锁之后，master宕机，slave接管，但是这个时候“新master”还未同步锁的key。在这个时候，其他线程去获取锁，发现无此key，则获取了不应该获取的锁，这样就会引起不安全的情况。

代码：

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

单元测试：https://github.com/z521598/redis-lock/blob/master/src/test/java/com/redis/lock/sdata/v2/LockV2ServiceTest.java

 V3

敬请期待