Redis_分布式锁

今天看了一下 redis 分布式锁 redlock 的实现，简单记录下，

加锁

原先我对 redis 锁的概念就是加锁使用 setnx，解锁使用 lua 脚本，但是 setnx 具体是啥，lua 脚本是啥不是很清楚
首先简单思考下这个问题，首先为啥不是先 get 一下 key 存不存在，然后再 set 一个 key value，因为加锁这个操作我们是要保证两点，一个是不能中途被打断，也就是说要原子性，如果是先 get 一下 key，如果不存在再 set 值的话，那就不是原子操作了；第二个是可不可以直接 set 值呢，显然不行，锁要保证唯一性，有且只能有一个线程或者其他应用单位获得该锁，正好 setnx 给了我们这种原子命令

然后是 setnx 的键和值分别是啥，键比较容易想到是要锁住的资源，比如 user_id, 这里有个我自己之前比较容易陷进去的误区，但是这个误区后
面再说，这里其实是把user_id 作为要锁住的资源，在我获得锁的时候别的线程不允许操作，以此保证业务的正确性，不会被多个线程同时修改，确定了键，再来看看值是啥，其实原先我认为值是啥都没关系，我只要锁住了，光键就够我用了，但是考虑下多个线程的问题，如果我这个线程加了锁，然后我因为 gc 停顿等原因卡死了，这个时候redis 的锁或者说就是 redis 的缓存已经过期了，这时候另一个线程获得锁成功，然后我这个线程又活过来了，然后我就仍然认为我拿着锁，我去对数据进行修改或者释放锁，是不是就出现问题了，所以是不是我们还需要一个东西来区分这个锁是哪个线程加的，所以我们可以将值设置成为一个线程独有识别的值，至少在相对长的一段时间内不会重复。

上面其实还有两个问题，一个是当 gc 超时时，我这个线程如何知道我手里的锁已经过期了，一种方法是我在加好锁之后就维护一个超时时间，这里其实还有个问题，不过跟第二个问题相关，就一起说了，就是设置超时时间，有些对于不是锁的 redis 缓存操作可以是先设置好值，然后在设置过期时间，那么这就又有上面说到的不是原子性的问题，那么就需要在同一条指令里把超时时间也设置了，幸好 redis 提供了这种支持

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SET resource_name my_random_value NX PX 30000

这里借鉴一下解释下，resource_name就是 key，代表要锁住的东西，my_random_value就是识别我这个线程的，NX代表只有在不存在的时候才设置，然后PX 30000表示超时时间是 30秒自动过期

PS：记录下我原先有的一个误区，是不是要用 key 来区分加锁的线程，这样只有一个用处，就是自身线程可以识别是否是自己加的锁，但是最大的问题是别的线程不知道，其实这个用户的出发点是我在担心前面提过的一个问题，就是当 gc 停顿后，我要去判断当前的这个锁是否是我加的，还有就是当释放锁的时候，如果保证不会错误释放了其他线程加的锁，但是这样附带很多其他问题，最大的就是其他线程怎么知道能不能加这个锁。

解锁

当线程在锁过期之前就处理完了业务逻辑，那就可以提前释放这个锁，那么提前释放要怎么操作，直接del key显然是不行的，因为这样就是我前面想用线程随机值加资源名作为锁的初衷，我不能去释放别的线程加的锁，那么我要怎么办呢，先 get 一下看是不是我的？那又变成非原子的操作了，幸好redis 也考虑到了这个问题，给了lua 脚本来操作这种

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if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then
    return redis.call("del",KEYS[1])
else
    return 0
end

这里的KEYS[1]就是前面加锁的resource_name,ARGV[1]就是线程的随机值my_random_value

多节点

前面说的其实是单节点 redis 作为分布式锁的情况，那么当我们的 redis 有多节点的情况呢，如果多节点下处于加锁或者解锁或者锁有效情况下
redis 的某个节点宕掉了怎么办，这里就有一些需要思考的地方，是否单独搞一个单节点的 redis作为分布式锁专用的，但是如果这个单节点的挂了呢，还有就是成本问题，所以我们需要一个多节点的分布式锁方案
这里就引出了开头说到的redlock，这个可是 redis的作者写的, 他的加锁过程是分以下几步去做这个事情

• 获取当前时间（毫秒数）。
• 按顺序依次向N个Redis节点执行获取锁的操作。这个获取操作跟前面基于单Redis节点的获取锁的过程相同，包含随机字符串my_random_value，也包含过期时间(比如PX 30000，即锁的有效时间)。为了保证在某个Redis节点不可用的时候算法能够继续运行，这个获取锁的操作还有一个超时时间(time out)，它要远小于锁的有效时间（几十毫秒量级）。客户端在向某个Redis节点获取锁失败以后，应该立即尝试下一个Redis节点。这里的失败，应该包含任何类型的失败，比如该Redis节点不可用，或者该Redis节点上的锁已经被其它客户端持有（注：Redlock原文中这里只提到了Redis节点不可用的情况，但也应该包含其它的失败情况）。
• 计算整个获取锁的过程总共消耗了多长时间，计算方法是用当前时间减去第1步记录的时间。如果客户端从大多数Redis节点（>= N/2+1）成功获取到了锁，并且获取锁总共消耗的时间没有超过锁的有效时间(lock validity time)，那么这时客户端才认为最终获取锁成功；否则，认为最终获取锁失败。
• 如果最终获取锁成功了，那么这个锁的有效时间应该重新计算，它等于最初的锁的有效时间减去第3步计算出来的获取锁消耗的时间。
• 如果最终获取锁失败了（可能由于获取到锁的Redis节点个数少于N/2+1，或者整个获取锁的过程消耗的时间超过了锁的最初有效时间），那么客户端应该立即向所有Redis节点发起释放锁的操作（即前面介绍的Redis Lua脚本）。
  释放锁的过程比较简单：客户端向所有Redis节点发起释放锁的操作，不管这些节点当时在获取锁的时候成功与否。这里为什么要向所有的节点发送释放锁的操作呢，这里是因为有部分的节点的失败原因可能是加锁时阻塞，加锁成功的结果没有及时返回，所以为了防止这种情况还是需要向所有发起这个释放锁的操作。
  初步记录就先到这。