与分布式锁相对应的是「单机锁」,我们在写多线程程序时,避免同时操作一个共享变量产生数据问题,通常会使用一把锁来「互斥」,以保证共享变量的正确性,其使用范围是在「同一个进程」中。
想要实现分布式锁,必须借助一个外部系统,所有进程都去这个系统上申请「加锁」。
而这个外部系统,必须要实现「互斥」的能力,即两个请求同时进来,只会给一个进程返回成功,另一个返回失败(或等待)。
这个外部系统,可以是 MySQL,也可以是 Redis 或 Zookeeper。但为了追求更好的性能,我们通常会选择使用 Redis 或 Zookeeper 来做。
想要实现分布式锁,必须要求 Redis 有「互斥」的能力,我们可以使用 SETNX 命令,这个命令表示SET if Not eXists,即如果 key 不存在,才会设置它的值,否则什么也不做。
两个客户端进程可以执行这个命令,达到互斥,就可以实现一个分布式锁。
客户端 1 申请加锁,加锁成功===========>127.0.0.1:6379> SETNX lock 1
(integer) 1 // 客户端1,加锁成功
操作完成后,还要及时释放锁,给后来者让出操作共享资源的机会。========>127.0.0.1:6379> DEL lock // 释放锁
(integer) 1
它存在一个很大的问题,当客户端 1 拿到锁后,如果发生下面的场景,就会造成「死锁」:
- 程序处理业务逻辑异常,没及时释放锁
- 进程挂了,没机会释放锁
这时,这个客户端就会一直占用这个锁,而其它客户端就「永远」拿不到这把锁了
避免死锁
在 Redis 中实现时,就是给这个 key 设置一个「过期时间」
127.0.0.1:6379> SETNX lock 1 // 加锁
(integer) 1
127.0.0.1:6379> EXPIRE lock 10 // 10s后自动过期
(integer) 1
// 一条命令保证原子性执行
127.0.0.1:6379> SET lock 1 EX 10 NX
锁被别人释放
客户端在加锁时,设置一个只有自己知道的「唯一标识」进去。
// 锁的VALUE设置为UUID
127.0.0.1:6379> SET lock $uuid EX 20 NX
OK
在释放锁时,要先判断这把锁是否还归自己持有
// 锁是自己的,才释放
if redis.get("lock") == $uuid:
redis.del("lock")