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Redis（66）Redis如何实现分布式锁？

news 2025/10/18 6:02:32

Redis 提供了多种方法来实现分布式锁，确保多个进程或机器能够协调地访问共享资源。以下是详细的实现步骤和代码示例。

1. 基于 `SET` 命令的分布式锁

获取锁

获取锁的核心是使用 SET 命令，并带上 NX 和 EX 选项：

NX（Not eXists）: 仅当键不存在时才设置键。
EX（EXpire）: 设置键的过期时间，防止死锁。

# 获取锁示例
SET mylock <lock_value> NX EX 10

Lua 脚本实现

为了更加原子化，可以使用 Lua 脚本：

-- 获取锁的 Lua 脚本
local lock_key = KEYS[1]
local lock_value = ARGV[1]
local ttl = tonumber(ARGV[2])if redis.call("SETNX", lock_key, lock_value) == 1 thenredis.call("EXPIRE", lock_key, ttl)return 1
elsereturn 0
end

Redis 命令：

redis-cli EVAL "local lock_key = KEYS[1]; local lock_value = ARGV[1]; local ttl = tonumber(ARGV[2]); if redis.call('SETNX', lock_key, lock_value) == 1 then redis.call('EXPIRE', lock_key, ttl); return 1; else return 0; end" 1 mylock lock_value 10

释放锁

释放锁时需要先检查当前锁是否是自己持有的，然后再删除锁：

-- 释放锁的 Lua 脚本
local lock_key = KEYS[1]
local lock_value = ARGV[1]if redis.call("GET", lock_key) == lock_value thenredis.call("DEL", lock_key)return 1
elsereturn 0
end

Redis 命令：

redis-cli EVAL "local lock_key = KEYS[1]; local lock_value = ARGV[1]; if redis.call('GET', lock_key) == lock_value then redis.call('DEL', lock_key); return 1; else return 0; end" 1 mylock lock_value

2. 基于 Redlock 算法的分布式锁

Redlock 是 Redis 作者提出的一种更加健壮的分布式锁算法，旨在在多个 Redis 实例上实现锁的获取和释放。

获取锁

获取当前时间。
依次尝试在多个 Redis 实例上获取锁。
如果在大部分实例上成功获取锁，并且时间小于有效期，则获取锁成功。

-- 基于 Redlock 算法的 Lua 脚本
local lock_key = KEYS[1]
local lock_value = ARGV[1]
local ttl = tonumber(ARGV[2])local start_time = redis.call('TIME')
local success_count = 0
local majority = math.floor(#redis_instances / 2) + 1for _, redis_instance in ipairs(redis_instances) doif redis_instance.call("SET", lock_key, lock_value, "NX", "PX", ttl) thensuccess_count = success_count + 1end
endlocal elapsed_time = (redis.call('TIME')[1] - start_time[1]) * 1000 + (redis.call('TIME')[2] - start_time[2]) / 1000if success_count >= majority and elapsed_time < ttl thenreturn 1
elsefor _, redis_instance in ipairs(redis_instances) doredis_instance.call("DEL", lock_key)endreturn 0
end

释放锁

释放锁时需要在所有实例上依次删除锁：

-- 基于 Redlock 算法的 Lua 脚本
local lock_key = KEYS[1]
local lock_value = ARGV[1]for _, redis_instance in ipairs(redis_instances) doif redis_instance.call("GET", lock_key) == lock_value thenredis_instance.call("DEL", lock_key)end
endreturn 1

3. 使用 Redisson 实现分布式锁

Redisson 是一个基于 Redis 的 Java 客户端，可以方便地进行分布式锁的管理。以下是使用 Redisson 实现分布式锁的示例：

添加 Maven 依赖

<dependency><groupId>org.redisson</groupId><artifactId>redisson</artifactId><version>3.16.1</version>
</dependency>

使用 Redisson 获取和释放锁

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class DistributedLockExample {public static void main(String[] args) {// 配置 Redis 服务器Config config = new Config();config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");// 创建 Redisson 客户端RedissonClient redisson = Redisson.create(config);// 获取锁RLock lock = redisson.getLock("myLock");try {// 尝试加锁，等待时间 100ms，锁定时间 10sboolean isLocked = lock.tryLock(100, 10000, TimeUnit.MILLISECONDS);if (isLocked) {try {// 执行需要锁保护的代码System.out.println("Lock acquired!");// 加锁后的操作} finally {// 释放锁lock.unlock();}} else {System.out.println("Unable to acquire lock");}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {// 关闭 Redisson 客户端redisson.shutdown();}}
}