Redis 分布式锁原理与实战-学习篇

发布于:2025-06-25 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)

在微服务、高并发环境中,我们常常需要对共享资源进行加锁控制。分布式锁正是为了解决多个节点竞争同一资源的问题而生。本文将详细介绍 Redis 实现分布式锁的原理、注意事项及 Java 实战代码。

 一、为什么需要分布式锁?

在单体应用中,我们可以使用 synchronizedReentrantLock 解决并发问题,但在分布式系统中,不同服务实例部署在多台服务器上,JVM 层面的锁无法跨节点同步,这时候就需要一个跨进程、跨机器的锁机制,即:分布式锁

二、Redis 为什么适合作为分布式锁?

Redis 本身是单线程 + 内存型数据库,具备以下特点:

  • 操作快(RT < 1ms)

  • 命令原子性强

  • 支持过期时间

  • 可部署高可用结构(哨兵、集群)

所以,用 Redis 来实现分布式锁成为主流做法之一。

三、加锁的核心命令

使用 SET key value NX PX 命令:

SET lock:order:123 abc123 NX PX 30000
  • NX:仅当 key 不存在时设置(确保加锁原子性)

  • PX:设置过期时间(防止死锁)

  • abc123:一般是 UUID,标识当前线程持有锁

返回值

  • "OK" 表示加锁成功

  • nil 表示锁已被他人持有

四、释放锁为何必须用 Lua 脚本?

❌ 错误做法(非原子):

if (jedis.get(key).equals(value)) {
    jedis.del(key);
}

在高并发环境中,可能在 get 和 del 之间锁就过期了,导致误删了其他线程/服务设置的锁!

✅ 正确做法(Lua 脚本保证原子):

if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then
    return redis.call('del', KEYS[1])
else
    return 0
end

使用 Redis 的 EVAL 命令将 Lua 脚本执行为一个原子操作。

 五、Java 实战代码

加锁实现:

String lockKey = "lock:order:123";
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
String result = jedis.set(lockKey, uuid, SetParams.setParams().nx().px(30000));
if ("OK".equals(result)) {
    // 加锁成功
}

解锁实现(Lua 脚本):

String lua =
    "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then " +
    "   return redis.call('del', KEYS[1]) " +
    "else " +
    "   return 0 " +
    "end";

jedis.eval(lua, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(uuid));

 六、存在的问题与优化建议

问题 建议解决方案
锁过期导致误删他人锁 使用 UUID + Lua 脚本安全释放
锁未过期业务超时(死锁) 使用合理的 PX 设置过期时间
锁意外失效(宕机、GC) 使用 Redisson 支持自动续期
不可重入 自实现线程绑定锁或使用 Redisson
主从延迟导致锁丢失(Redis 单点) 推荐 Redis Sentinel 或 Cluster 部署

 七、推荐:使用 Redisson 简化实现

Redisson 是基于 Redis 的 Java 客户端,支持:

  • 可重入锁

  • 自动续期

  • 公平锁、读写锁

  • 分布式 CountDownLatch

只需一行代码即可加锁:

RLock lock = redisson.getLock("myLock");
lock.lock();
try {
    // 执行业务逻辑
} finally {
    lock.unlock();
}

八、总结

Redis 分布式锁是一种高效、实用的并发控制工具,在保证性能的前提下,为微服务系统提供了可靠的锁机制。生产环境中推荐使用 Lua 脚本 + UUID + 过期时间组合,同时考虑使用 Redisson 简化开发与容错处理。


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