面试整理-redis实现分布式锁

目录

一、分布式锁的特征

二、redis手写简单分布式锁

三、redission实现分布式锁

1.redission实现分布式锁的原理

2. redission实现自动续期 - watch dog机制

3. redission实现可重入机制的原因

4. redission实现分布式锁存在问题？

5. 如何解决？redLock红锁

6. redission实现分布式锁核心代码

---

一、分布式锁的特征

1. 独占排它使用（setnx）

2. 防止死锁发生（设置过期时间；不可重入：方法a和b嵌套且使同一把锁，ReentLock可重入）

3. 防误删（先判断再删除）

4. 原子性（通过lua脚本获取、判断、释放三着实现原子性）

5. 可重入（hash+lua）

6. 自动续期（定时任务重置过期时间）

二、redis手写简单分布式锁

先setnx key value，再expire key seconds无法保证原子性

1.使用set...nx... 命令(setIfAbsent函数)，将加锁、过期命令编排到一起保证原子操作了，避免死锁

2. 使用lua脚本，保证判断锁、删除锁三者要保证原子性(通过execute函数回调)，避免误删锁

以上代码基本实现简单的分布式锁，但是没有保证可重入性和锁的自动续期

三、redission实现分布式锁

1.redission实现分布式锁的原理

线程获取锁成功后，通过执行lua脚本，保存数据到数据库

线程获取锁失败后，会通过while一直尝试获取锁，直到成功

2. redission实现自动续期 - watch dog机制

加锁成功后，守护线程开启看门狗机制，lock.lock()，不加过期时间会触发看门狗机制，看门狗机制提供的超时时间默认30s，在锁还存在的前提前，自定续期，每10s巡查一次，即每10s将自动释放锁的过期时间刷新为30s

如果自定义了失效时间的话，无论是通过lock还是tryLock，都无法触发看门狗机制

3. redission实现可重入机制的原因

 redis存储锁的数据类型为hash，即>，如<'redission', <'11:1', 1>>，其中redission为锁名称，11为UUID，后面的1为线程ID，最后的1为value，即持有锁的次数；获取该锁一次，value+1，释放一次value-1，

4. redission实现分布式锁存在问题？

在redis哨兵模式下

客户端1，对master节点写入了redisson锁，此时会异步复制给对应的 slave节点。但是这个过程中一旦发生 master节点宕机，哨兵选举，主备切换，slave节点从变为了 master节点

客户端2，此时来尝试加锁，在新的master节点上也能加锁，此时导致多个客户端对同一个分布式锁完成加锁

5. 如何解决？redLock红锁

redLock红锁，分布式锁相对安全的一种实现方式，采用主节点过半机制

核心思路：

几个独立的master节点，推荐是5个，然后逐个加锁，只要超过一半节点(5/2 +1 = 3)加锁成功就表示加锁成功，释放的时候逐个释放。

基于redis的redission红锁RedissionRedLock实现RedLock介绍的加锁算法，该对象可以用来将对各RLock对象关联成一个红锁，每个RLock对象可以来自不同的redission实例

RLock lock1 = redissonInstance1.getLock("lock1");
RLock lock2 = redissonInstance2.getLock("lock2");
RLock lock3 = redissonInstance3.getLock("lock3");
 
RedissonRedLock lock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);
// 同时加锁：lock1 lock2 lock3
// 红锁在大部分节点上加锁成功就算成功。
lock.lock();
...
lock.unlock();

6. redission实现分布式锁核心代码

a, 编写RdissionConfig类并手动配置注入@Bean RedissionClient到spring IOC容器

b. Rlock rlock = redissionClient.get("lock")；

c. rlock.lock();

d. 业务逻辑

e. lock.unlock();

springboot继承redission链接：springboot 集成redission分布式锁_人生就像一场戏!的博客-CSDN博客_redission springboot

redission实现分布式锁的原理链接：https://www.cnblogs.com/hanease/p/15922813.html