使用Redis实现分布式锁的代码演示

发布者: 娅水9213 | 发布时间: 2025-6-19 12:38| 查看数: 56| 评论数: 0|帖子模式

一、引言

在分布式系统中，多个节点可能会同时访问共享资源，这就可能导致数据不一致的问题。为了解决这个问题，分布式锁应运而生。Redis作为一个高性能的内存数据库，提供了多种机制来实现分布式锁，本文将详细介绍如何使用Redis实现分布式锁。

二、分布式锁的基本概念

分布式锁是一种跨多个进程或节点的锁机制，用于协调对共享资源的访问。它保证了在任意时刻，只有一个客户端能够持有锁，从而避免了并发访问导致的数据不一致问题。

三、Redis实现分布式锁的原理

Redis提供了多种命令和机制来实现分布式锁，以下是几种常见的实现方式：

1. SETNX命令

SETNX（SET if Not eXists）命令用于在键不存在时设置键的值。如果键已经存在，则操作失败。这个命令可以用来实现简单的分布式锁。但是，SETNX命令本身并不具备设置过期时间的功能，因此需要结合EXPIRE命令一起使用。然而，这两个命令并不是原子的，如果SETNX成功但EXPIRE失败，就可能导致死锁。

2. SET命令的扩展参数

Redis的SET命令支持多个扩展参数，如NX（Not eXists）、EX（Expire seconds）和PX（Expire milliseconds）。其中，NX和EX/PX组合使用可以实现原子性的加锁操作。例如，

SET lock_key unique_lock_value NX EX 10

复制代码

命令表示在

lock_key

复制代码

不存在时设置其值为

unique_lock_value

复制代码

，并设置过期时间为10秒。

3. Lua脚本保证原子性

为了确保加锁和释放锁的原子性，可以使用Lua脚本将多个Redis命令打包成一个原子操作。例如，可以使用Lua脚本来实现加锁和设置过期时间的原子操作。

四、Redis实现分布式锁的步骤

1. 引入Redis依赖

在Spring Boot项目中，可以通过在

pom.xml

复制代码

文件中添加Redis的依赖来引入Redis支持。

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

复制代码

2. 加锁实现

加锁操作可以使用SET命令的扩展参数或Lua脚本来实现。以下是一个使用SET命令的扩展参数实现加锁的示例：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.Collections;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
@Component
public class RedisLockUtil {
@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
private static final String LOCK_SUCCESS = "OK";
private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
/**
* 尝试获取分布式锁
*
* @param lockKey 锁键
* @param requestId 请求标识
* @param expireTime 过期时间
* @param timeUnit 时间单位
* @return 是否获取成功
*/
public boolean tryLock(String lockKey, String requestId, long expireTime, TimeUnit timeUnit) {
String result = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, requestId, expireTime, timeUnit);
return LOCK_SUCCESS.equals(result);
}
}

复制代码

3. 释放锁实现

释放锁操作需要确保只释放自己持有的锁，以防止误删其他客户端的锁。这可以通过先获取锁的值，然后判断该值是否与自己的请求标识一致来实现。为了确保操作的原子性，可以使用Lua脚本来实现。

import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript;
/**
* 释放分布式锁
*
* @param lockKey 锁键
* @param requestId 请求标识
* @return 是否释放成功
*/
public boolean unlock(String lockKey, String requestId) {
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
DefaultRedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>();
redisScript.setScriptText(script);
redisScript.setResultType(Long.class);
return redisTemplate.execute(redisScript, Collections.singletonList(lockKey), requestId) == RELEASE_SUCCESS;
}

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4. 设置锁过期时间

在加锁时，需要设置锁的过期时间，以防止死锁的发生。过期时间应根据具体业务需求来设置，不宜过长或过短。

五、代码演示

1. 引入依赖

确保在

pom.xml

复制代码

文件中引入了Redis的依赖。

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

复制代码

2. 加锁与释放锁的工具类

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.Collections;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
@Component
public class RedisLockUtil {
@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
private static final String LOCK_SUCCESS = "OK";
private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
/**
* 尝试获取分布式锁
*
* @param lockKey 锁键
* @param requestId 请求标识
* @param expireTime 过期时间
* @param timeUnit 时间单位
* @return 是否获取成功
*/
public boolean tryLock(String lockKey, String requestId, long expireTime, TimeUnit timeUnit) {
String result = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, requestId, expireTime, timeUnit);
return LOCK_SUCCESS.equals(result);
}
/**
* 释放分布式锁
*
* @param lockKey 锁键
* @param requestId 请求标识
* @return 是否释放成功
*/
public boolean unlock(String lockKey, String requestId) {
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
DefaultRedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>();
redisScript.setScriptText(script);
redisScript.setResultType(Long.class);
return redisTemplate.execute(redisScript, Collections.singletonList(lockKey), requestId) == RELEASE_SUCCESS;
}
}

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3. 使用示例

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class LockController {
@Autowired
private RedisLockUtil redisLockUtil;
@GetMapping("/lock")
public String lock(@RequestParam String lockKey, @RequestParam long expireTime) {
String requestId = String.valueOf(System.currentTimeMillis());
if (redisLockUtil.tryLock(lockKey, requestId, expireTime, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
try {
// 执行业务逻辑
return "加锁成功，执行业务逻辑";
} finally {
redisLockUtil.unlock(lockKey, requestId);
}
} else {
return "加锁失败，请重试";
}
}
}

复制代码

六、注意事项与优化

1. 死锁问题

如果客户端在持有锁期间崩溃而没有释放锁，就可能导致死锁。为了避免这种情况，可以设置锁的过期时间，当锁过期时自动释放。

2. 锁竞争与重试机制

在高并发环境下，多个客户端可能会同时尝试获取同一个锁，这就可能导致锁竞争。为了
到此这篇关于使用Redis实现分布式锁的技术详解的文章就介绍到这了,更多相关Redis分布式锁内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

来源：https://www.jb51.net/database/3394969mz.htm
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