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Redis如何实现分布式锁

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本文是在看了慕课相关课程后对Redis如何实现分布式锁进行的相关总结

1.分布式锁需要解决的问题

  • 互斥性：任意时刻只能有一个客户端拥有锁，不能同时多个客户端获取
  • 安全性：锁只能被持有该锁的用户删除，而不能被其他用户删除
  • 死锁：获取锁的客户端因为某些原因而宕机，而未能释放锁，其他客户端无法获取此锁，需要有机制来避免该类问题的发生
  • 容错：当部分节点宕机，客户端仍能获取锁或者释放锁

2.如何通过Redis实现分布式锁:(非完善方法)

SETNX key value :如果key不存在,则创建并赋值
  • 时间复杂度: 0(1)
  • 返回值:设置成功,返回1;设置失败,返回0。

但是此时我们获取的key是长期有效的，所以我们应该如何解决长期有效的问题呢？

如何解决SETNX长期有效的问题

EXPIRE key seconds
  • 设置key的生存时间,当key过期时(生存时间为0) ,会被自动删除
  • 缺点：原子性得不到满足
    下面是伪代码
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    //该程序存在危险，如果执行到第二行就崩溃了，则此时key会被一直占用而无法被释放
    RedisService redisService = SpringUtils.getBean(Redi sService.class); 
    long status = redisService.setnx(key, "1");
    if(status == 1) {
    	redisService.expire(key, expire);
    	//执行独占资源逻辑
    	doOcuppiedWork();
    }

3.如何通过Redis实现分布式锁:(正确方式)

SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
  • EX second :设置键的过期时间为second秒
  • PX millisecond :设置键的过期时间为millisecond毫秒
  • NX :只在键不存在时,才对键进行设置操作
  • XX:只在键已经存在时,才对键进行设置操作
  • SET操作成功完成时,返回OK ,否则返回nil
    下面是伪代码
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    RedisService redisService = SpringUtils.getBean(RedisService.class); .
    String result = redisService.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);
    if ("OK".equals(result)) {
    	//执行独占资源逻辑
    	doOcuppiedWork();
    }

4.大量的key同时过期的注意事项

  • 集中过期,由于清除大量的key很耗时,会出现短暂的卡顿现象
  • 解放方案:在设置key的过期时间的时候,给每个key加上随机值