Redis篇之分布式锁知识点总结---（温故而知新版本）---（加油哦）

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分布式锁：
分布式系统下，不同的服务/客户端通常运行在独立的 JVM 进程上。如果多个 JVM 进程共享同一份资源的话，使用本地锁就没办法实现资源的互斥访问了。于是，分布式锁就诞生了。

一个最基本的分布式锁需要满足：

互斥：任意一个时刻，锁只能被一个线程持有；
高可用：锁服务是高可用的。并且，即使客户端的释放锁的代码逻辑出现问题，锁最终一定还是会被释放，不会影响其他线程对共享资源的访问。
可重入：一个节点获取了锁之后，还可以再次获取锁。

基于 Redis 实现分布式锁

在 Redis 中， SETNX 命令是可以帮助我们实现互斥。SETNX 即 SET if Not eXists (对应 Java 中的 setIfAbsent() 方法)，如果 key 不存在的话，才会设置 key 的值。如果 key 已经存在， SETNX 啥也不做。

为了防止误删到其他的锁，我们使用 Lua 脚本通过 key 对应的 value（唯一值）来判断。

选用 Lua 脚本是为了保证解锁操作的原子性。因为 Redis 在执行 Lua 脚本时，可以以原子性的方式执行，从而保证了锁释放操作的原子性

// 释放锁时，先比较锁对应的 value 值是否相等，避免锁的误释放
if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] thenreturn redis.call("del",KEYS[1])
elsereturn 0
end

为了避免锁无法被释放，给这个 key（也就是锁）设置一个过期时间。

一定要保证设置指定 key 的值和过期时间是一个原子操作

如果操作共享资源的时间大于过期时间，就会出现锁提前过期的问题，进而导致分布式锁直接失效；如果锁的超时时间设置过长，又会影响到性能；
如何解决？

实现锁的优雅续期？

Redisson实现

Redisson 中的分布式锁自带自动续期机制，其提供了一个专门用来监控和续期锁的 Watch Dog（看门狗），如果操作共享资源的线程还未执行完成的话，Watch Dog 会不断地延长锁的过期时间，进而保证锁不会因为超时而被释放。

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renewExpiration() 方法包含了看门狗的主要逻辑：

private void renewExpiration() {//......Timeout task = commandExecutor.getConnectionManager().newTimeout(new TimerTask() {@Overridepublic void run(Timeout timeout) throws Exception {//......// 异步续期，基于 Lua 脚本CompletionStage<Boolean> future = renewExpirationAsync(threadId);future.whenComplete((res, e) -> {if (e != null) {// 无法续期log.error("Can't update lock " + getRawName() + " expiration", e);EXPIRATION_RENEWAL_MAP.remove(getEntryName());return;}if (res) {// 递归调用实现续期renewExpiration();} else {// 取消续期cancelExpirationRenewal(null);}});}// 延迟 internalLockLeaseTime/3（默认 10s，也就是 30/3） 再调用}, internalLockLeaseTime / 3, TimeUnit.MILLISECONDS);ee.setTimeout(task);}

Watch Dog 通过调用 renewExpirationAsync() 方法实现锁的异步续期，renewExpirationAsync 方法调用 Lua 脚本实现的续期，这样做主要是为了保证续期操作的原子性

如何使用 Redisson 实现分布式锁：

// 1.获取指定的分布式锁对象
RLock lock = redisson.getLock("lock");
// 2.拿锁且不设置锁超时时间，具备 Watch Dog 自动续期机制
lock.lock();
// 3.执行业务
...
// 4.释放锁
lock.unlock();

只有未指定锁超时时间，才会使用到 Watch Dog 自动续期机制：

// 手动给锁设置过期时间，不具备 Watch Dog 自动续期机制
lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);

可重入锁？

可重入锁指的是在一个线程中可以多次获取同一把锁，比如一个线程在执行一个带锁的方法，该方法中又调用了另一个需要相同锁的方法，则该线程可以直接执行调用的方法，而无需重新获得锁

如何实现可重入锁？

实现核心思路是线程：在获取锁的时候判断是否为自己的锁，如果是的话，就不用再重新获取了。为此，我们可以为每个锁关联一个可重入计数器和一个占有它的线程。当可重入计数器大于 0 时，则锁被占有，需要判断占有该锁的线程和请求获取锁的线程是否为同一个。

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