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大家好呀，我是樓仔。

今天第一天開工，收拾心情，又要開始好好學習，好好工作了。

對于使用 JAVA 的小伙伴，其實我們完全不用手動擼一個分布式鎖，直接使用 redisson 就行。

但是因為這些封裝好的組建，讓我們越來越懶。

我們使用一些封裝好的開源組建時，可以了解其中的原理，或者自己動手寫一個，可以更好提升你的技術水平。

今天我就教大家用原生的 Redis，手動擼一個 Redis 分布式鎖，很有意思。

01 問題引入

其實通過 Redis 實現分布式鎖，經常會有面試官會問，很多同學都知道用 SetNx() 去獲取鎖，解決并發問題。

SetNx() 是什么？我簡單解答一下。

Redis Setnx（SET if Not eXists）命令在指定的 key 不存在時，為 key 設置指定的值。

對于下面 2 種問題，你知道如何解決么？

如果獲取鎖的機器掛掉，如何處理？
當鎖超時時，A、B 兩個線程同時獲取鎖，可能導致鎖被同時獲取，如何解決？

這個就是我們實現 Redis 分布式鎖時，需要重點解決的 2 個問題。

02 理論知識

剛才說過，通過 SetNx() 去獲取鎖，可以解決并發問題。

當獲取到鎖，處理完業務邏輯后，會將鎖釋放。

圖片

但當機器宕機，或者重啟時，沒有執行 Del() 刪除鎖操作，會導致鎖一直沒有釋放。

所以，我們還需要記錄鎖的超時時間，判斷鎖是否超時。

圖片

這里我們通過 GetKey() 獲取鎖的超時時間 A，通過和當前時間比較，判斷鎖是否超時。

如果鎖未超時，直接返回，如果鎖超時，重新設置鎖的超時時間，成功獲取鎖。

還有其它問題么？當然！

因為在并發場景下，會存在 A、B 兩個線程同時執行 SetNx()，導致兩個線程同時獲取到鎖。

那如何解決呢？將 SetNx() 用 GetSet() 替換。

圖片

GetSet() 是什么？我簡單解答一下。

Redis Getset 命令用于設置指定 key 的值，并返回 key 的舊值。

這里不太好理解，我舉個例子。

假如 A、B 兩個線程，A 先執行，B 后執行：

對于線程 A 和 B，通過 GetKey 獲取的超時時間都是 T1 = 100；
對于線程 A，將超時時間 Ta = 200 通過 GetSet() 設置，返回 T2 = 100，此時滿足條件 “T1 == T2”，獲取鎖成功；
對于線程 B，將超時時間 Tb = 201 通過 GetSet() 設置，由于鎖超時時間已經被 A 重新設置，所以返回 T2 = 200，此時不滿足條件 “T1 == T2”，獲取鎖失敗。

可能有同學會繼續問，之前設置的超時是 Ta = 200，現在變成了 Tb = 201，延長或縮短了鎖的超時時間，不會有問題么？

其實在現實并發場景中，能走到這一步，基本是“同時”進來的，兩者的時間差非常小，可以忽略此影響。

03 代碼實戰

這里給出 Go 代碼，注釋都寫得非常詳細，即使你不會 Go，讀注釋也能讀懂。

// 獲取分布式鎖，需要考慮以下情況：
// 1. 機器A獲取到鎖，但是在未釋放鎖之前，機器掛掉或者重啟，會導致其它機器全部hang住，這時需要根據鎖的超時時間，判斷該鎖是否需要重置；
// 2. 當鎖超時時，需要考慮兩臺機器同時去獲取該鎖，需要通過GETSET方法，讓先執行該方法的機器獲取鎖，另外一臺繼續等待。
func GetDistributeLock(key string, expireTime int64) bool {

 currentTime := time.Now().Unix()
 expires := currentTime + expireTime
 redisAlias := "jointly"

 // 1.獲取鎖，并將value值設置為鎖的超時時間
 redisRet, err := redis.SetNx(redisAlias, key, expires)
 if nil == err && utils.MustInt64(1) == redisRet {
  // 成功獲取到鎖
  return true
 }

 // 2.當獲取到鎖的機器突然重啟&掛掉時，就需要判斷鎖的超時時間，如果鎖超時，新的機器可以重新獲取鎖
 // 2.1 獲取鎖的超時時間
 currentLockTime, err := redis.GetKey(redisAlias, key)
 if err != nil {
  return false
 }

 // 2.2 當"鎖的超時時間"大于等于"當前時間"，證明鎖未超時，直接返回
 if utils.MustInt64(currentLockTime) >= currentTime {
  return false
 }

 // 2.3 將最新的超時時間，更新到鎖的value值，并返回舊的鎖的超時時間
 oldLockTime, err := redis.GetSet(redisAlias, key, expires)
 if err != nil {
  return false
 }

 // 2.4 當鎖的兩個"舊的超時時間"相等時，證明之前沒有其它機器進行GetSet操作，成功獲取鎖
 // 說明：這里存在并發情況，如果有A和B同時競爭，A會先GetSet，當B再去GetSet時，oldLockTime就等于A設置的超時時間
 if utils.MustString(oldLockTime) == currentLockTime {
  return true
 }
 return false
}

刪除鎖邏輯：

// 刪除分布式鎖
// @return bool true-刪除成功；false-刪除失敗
func DelDistributeLock(key string) bool {
 redisAlias := "jointly"
 redisRet := redis.Del(redisAlias, key)
 if redisRet != nil {
  return false
 }
 return true
}

業務邏輯：

func DoProcess(processId int) {

 fmt.Printf("啟動第%d個線程n", processId)

 redisKey := "redis_lock_key"
 for {
  // 獲取分布式鎖
  isGetLock := GetDistributeLock(redisKey, 10)
  if isGetLock {
   fmt.Printf("Get Redis Key Success, id:%dn", processId)
   time.Sleep(time.Second * 3)
   // 刪除分布式鎖
   DelDistributeLock(redisKey)
  } else {
   // 如果未獲取到該鎖，為了避免redis負載過高，先睡一會
   time.Sleep(time.Second * 1)
  }
 }
}

最后起個 10 個多線程，去執行這個 DoProcess()：

func mAIn() {
 // 初始化資源
 var group string = "group"
 var name string = "name"
 var host string

 // 初始化資源
 host = "http://ip:port"
 _, err := xrpc.NewXRpcDefault(group, name, host)
 if err != nil {
  panic(fmt.Sprintf("initRpc when init rpc  failed, err:%v", err))
 }
 redis.SetRedis("louzai", "redis_louzai")

 // 開啟10個線程，去搶Redis分布式鎖
 for i := 0; i <= 9; i ++ {
  go DoProcess(i)
 }

 // 避免子線程退出，主線程睡一會
 time.Sleep(time.Second * 100)
 return
}

程序跑了100 s，我們可以看到，每次都只有 1 個線程獲取到鎖，分別是 2、1、5、9、3，執行結果如下：

啟動第0個線程
啟動第6個線程
啟動第9個線程
啟動第4個線程
啟動第5個線程
啟動第2個線程
啟動第1個線程
啟動第8個線程
啟動第7個線程
啟動第3個線程
Get Redis Key Success, id:2
Get Redis Key Success, id:2
Get Redis Key Success, id:1
Get Redis Key Success, id:5
Get Redis Key Success, id:5
Get Redis Key Success, id:5
Get Redis Key Success, id:5
Get Redis Key Success, id:5
Get Redis Key Success, id:5
Get Redis Key Success, id:5
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:9
Get Redis Key Success, id:3
Get Redis Key Success, id:3
Get Redis Key Success, id:3
Get Redis Key Success, id:3
Get Redis Key Success, id:3