T31-DAY26(Redis分布式锁详解)

T31-DAY26(Redis分布式锁详解)

Redis分布式锁前面几篇文章已经介绍过了。现在就有通俗易懂的方式再来讲一遍。

在进入正文之前，我们先带着问题去思考：

什么时候需要分布式锁？
加、解锁的代码位置有讲究么？
如何避免出现死锁
超时时间设置多少合适呢？
如何避免锁被其他线程释放
如何实现重入锁？
……

什么时候用分布式锁？

这里借用码哥的一个描述
精子喷射那一刻，亿级流量冲向卵子，只有一个精子能获得与卵子结合的幸运。

造物主为了保证只有一个「精子」能获得「卵子」的宠幸，当有一个精子进入后，卵子的外壳就会发生变化，将通道关闭把其余的精子阻挡在外。

亿级别的精子就好比「并发」流量；
卵子就好比是共享资源；
卵子外壳只允许一个精子进入的特殊蛋白就是一把锁。

而多节点构成的集群，就会有多个 JVM 进程，我们获得同样的效果就需要有一个中间人协调，只允许一个 JVM 中的一个线程获得 *** 作共享资源的资格。
分布式锁就是用来控制同一时刻，只有一个 JVM 进程中的一个线程「精子」可以访问被保护的资源「卵子」。

「每一个生命，都是亿级选手中的佼佼者」，加油。

分布式锁入门

分布式锁应该满足哪些特性？

互斥：在任何给定时刻，只有一个客户端可以持有锁；
无死锁：任何时刻都有可能获得锁，即使获取锁的客户端崩溃；
容错：只要大多数 Redis的节点都已经启动，客户端就可以获取和释放锁。

前面的文章说到了我们可以使用SETNX来加锁。
给大家描述一个场景：
大家敲代码一天累了，想去按摩放松放松。其中28号技师年轻漂亮服务好，大家都喜欢点，所以并发量大，需要分布式锁控制。
同一时刻只能有一个客户预约28号技师。
张三预约28号技师

这里可以看见张三预约技师成功了，李四再去预约。

李四约不上了，因为这段时间28号技师要服务张三这个客户。
此刻，申请成功的张三就可以享受 28号 技师的服务（共享资源）。
享受结束后，要及时释放锁，给后来者享受 28号 技师的服务机会。
那么这时候问题来了，要怎么去释放锁呢？
很简单。删除就好了。


事情可没这么简单。
这个方案存在一个存在造成锁无法释放的问题，造成该问题的场景如下：

在按摩过程中突然收到线上报警，提起裤子就跑去公司了，没及时执行 DEL 释放锁（客户端处理业务异常，无法正确释放锁）；
按摩过程中心肌梗塞嗝屁了，无法执行 DEL指令。

这样，这个锁就会一直占用，锁在我手里，我挂了，这样其他客户端再也拿不到这个锁了。
这个比喻可能不是很好，换一种说法，拿共享充电宝举例子，你租用共享充电宝的时候，就相当于给这个充电宝（共享服务）上了锁，你归还就相当于释放了锁。你要是忘记了还，那么其他客户永远都没办法去租用你手上这个充电宝。这样讲大家是不是好理解多了。

说白了这种方案就是异常导致没有释放锁。
这时候我们可以想到，给锁设置一个超时时间。这样不就解决问题了吗。
Redis 2.6.X 之后，官方拓展了 SET 命令的参数，同时设置超时时间的语义，并且满足原子性。

SET key value NX PX 30000

PX 30000：表示这个锁有一个 30 秒自动过期时间。

TTL这里就是超时时间，当超过30秒的时候锁就自动删除了。
这样能稳妥的享受一条龙服务了么？
No，还有一种场景会导致释放别人的锁：

客户 1 获取锁成功并设置设置 30 秒超时；
客户 1 因为一些原因导致执行很慢（网络问题、发生 FullGC……），过了 30秒依然没执行完，但是锁过期「自动释放了」；
客户 2 申请加锁成功；
客户 1 执行完成，执行 DEL 释放锁指令，这个时候就把 客户 2的锁给释放了。

有两个关键问题需要解决：

如何合理设置过期时间？
如何避免删除别人持有的锁。

正确设置锁超时

这个时间不能瞎写，一般要根据在测试环境多次测试，然后压测多轮之后，比如计算出平均执行时间 200 ms。

那么锁的超时时间就放大为平均执行时间的 3~5 倍
因为如果锁的 *** 作逻辑中有网络 IO *** 作、JVM FullGC 等，线上的网络不会总一帆风顺，我们要给网络抖动留有缓冲时间。

那我设置更大一点，比如设置 1 小时不是更安全？

不要钻牛角，多大算大？

设置时间过长，一旦发生宕机重启，就意味着 1 小时内，分布式锁的服务全部节点不可用。

你要让运维手动删除这个锁么？

只要运维真的不会打你。

当然这个方案并不是完美的，因为时间大小无论怎么设置都不合适。

我们可以让获得锁的线程开启一个守护线程，用来给快要过期的锁「续航」。

加锁的时候设置一个过期时间，同时客户端开启一个「守护线程」，定时去检测这个锁的失效时间。

如果快要过期，但是业务逻辑还没执行完成，自动对这个锁进行续期，重新设置过期时间。

你可能自己不会写，但是Redisson帮你解决了这个问题，并且当程序释放锁的时候，

redission还有广播机制通知其他等待线程可以去获取锁了，关于Redisson我就不多说了，上

一篇文章有讲这个问题。