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Redis 的 SET key value NX 命令通过其原子性和底层数据结构的特性实现互斥功能，具体实现如下：

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1. 互斥功能的实现原理

SET NX 的核心是 原子性操作：当且仅当键（key）不存在时，才会设置键的值。Redis 的单线程模型保证了这一操作的原子性，避免了并发冲突。

关键步骤：

1. 检查存在性：执行 SET NX 时，Redis 会先检查键是否已存在。
2. 条件写入：
   • 如果键不存在，Redis 会创建该键并设置值，返回 OK 表示成功。
   • 如果键已存在，直接返回 nil 表示失败。

由于 Redis 的命令执行是单线程的，多个客户端同时发送的 SET NX 请求会被串行化处理，确保同一时刻只有一个操作生效，从而实现互斥。

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2. 底层数据结构与处理逻辑

Redis 的所有键值对存储在 全局哈希表（dict）中，哈希表通过链地址法解决冲突。SET NX 的执行过程如下：

底层操作流程：

1. 哈希表查找：
   • 根据键的哈希值定位到哈希表中的桶（bucket）。
   • 遍历该桶的链表，检查键是否存在。
2. 条件判断与写入：
   • 若键不存在：
     • 创建一个新的哈希表节点（dictEntry）。
     • 将键和值关联到该节点，插入哈希表。
     • 返回成功响应。
   • 若键存在：
     • 直接返回失败响应（不修改原有值）。

数据结构关键点：

• 原子性保证：Redis 的单线程模型确保整个操作（查找 + 插入/拒绝）不会被其他命令中断。
• 高效性：哈希表的平均时间复杂度为 O(1)，即使在高并发下也能快速响应。

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3. 典型应用场景

SET NX 常用于实现 分布式锁，例如：

SET lock:resource 随机唯一值 NX EX 30

• NX 确保互斥性。
• EX 30 设置过期时间，避免死锁。
• 释放锁时需结合 Lua 脚本验证值，防止误删其他客户端的锁。

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4. 扩展：为什么不用 GET + SET？

直接使用 GET 检查键是否存在再 SET 的方式是非原子的，多个客户端可能同时通过 GET 检查后执行 SET，导致竞态条件。而 SET NX 的原子性天然避免了这一问题。

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总结

Redis 通过单线程模型和哈希表的原子操作实现 SET NX 的互斥功能，底层依赖全局哈希表的高效查找与插入。这一机制简单、高效且可靠，是分布式锁等场景的核心基础。