Redis分布式锁实现方案详解

在项目中使用分布式锁的频率比较高,但整理成文章发布出来还是花了一点时间。在一些移动端、用户量大的互联网项目中,经常会使用到Redis分布式锁作为控制访问高并发的工具。

分布式锁是一种在分布式系统中用于控制并发访问的机制。在分布式系统中,多个客户端同时对一个资源进行操作时,容易影响数据的一致性。分布式锁的主要作用就是确保同一时刻只有一个客户端能够对某个资源进行操作,以避免数据不一致的问题。

主要应用场景包括数据库并发控制、分布式缓存和分布式任务调度。

目前主流的分布式锁实现方案是基于Redis来实现的,今天要分享的有2种实现:基于RedLock红锁和基于setIfAbsent()方法。

RedLock示意图

RedLock对于多节点(集群)的分布式锁算法使用了多个实例来存储锁信息,这种方式可以提高获取锁的速度和成功率,从而可以有效地防止单点故障。但由于RedLock的实现比较复杂,且容易因为配置不正确而导致锁无法获取。此外,如果Redis服务宕机,也会导致锁无法正常使用。

RedLock会对集群的每个节点进行加锁,如果大多数(N/2+1)加锁成功了,则认为获取锁成功。这个过程中可能会因为网络问题,或节点超时的问题,影响加锁的性能,故而在最新的Redisson版本中已经正式宣布废弃RedLock。

setIfAbsent()方法示意图

基于setIfAbsent()方法是在分布式集群环境中的最佳实践,其实无论是单机还是集群,保证原子性都是第一位的,如果能同时保证性能和高可用,那么就是一个可靠的分布式锁解决方案。主要思路是:设置锁时,使用setIfAbsent()方法,因为其底层实际包含了setnx、expire的功能,起到了原子操作的效果。给key设置随机且唯一的值,并且只有在key不存在时才设置成功返回True,并且设置key的过期时间(最好是毫秒级别)。

RedLock使用示例

setIfAbsent()方法使用示例

到这里基于Redis实现分布式锁的全过程就分享完了,其实基于Redis实现分布式锁还有许多底层和实际应用的情况没有展开来说。目前笔者虽然在日常项目里有较多使用,但还是感到技术的海洋深不见底:学到的越多就感觉到自己的不足越多。最后,如果文章有不足和错误,还请大家指正。或者你有其它想说的,也欢迎大家在评论区里交流!

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