選用Redis實現(xiàn)分布式鎖原因:
-Redis有很高的性能
-Redis命令對此支持較好，實現(xiàn)起來比較方便

使用命令介紹:
1.SETNX

SETNX key val
當(dāng)且僅當(dāng)key不存在時，set一個key為val的字符串，返回1；若key存在，則什么都不做，返回0。

2.expire

expire key timeout
為key設(shè)置一個超時時間，單位為second，超過這個時間鎖會自動釋放，避免死鎖。

3.delete

delete key
刪除key

實現(xiàn)思想：
1.獲取鎖的時候，使用setnx加鎖，并使用expire命令為鎖添加一個超時時間，超過該時間則自動釋放鎖，鎖的value值為一個隨機生成的UUID，通過此在釋放鎖的時候進(jìn)行判斷。
2.獲取鎖的時候還設(shè)置一個獲取的超時時間，若超過這個時間則放棄獲取鎖。
3.釋放鎖的時候，通過UUID判斷是不是該鎖，若是該鎖，則執(zhí)行delete進(jìn)行鎖釋放。

分布式鎖的核心代碼如下：

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.Transaction;
import redis.clients.jedis.exceptions.JedisException;

import java.util.List;
import java.util.UUID;

public class DistributedLock {
    private final JedisPool jedisPool;

    public DistributedLock(JedisPool jedisPool) {
        this.jedisPool = jedisPool;
    }

    /**
     * 加鎖
     * @param locaName  鎖的key
     * @param acquireTimeout  獲取超時時間
     * @param timeout   鎖的超時時間
     * @return 鎖標(biāo)識
     */
    public String lockWithTimeout(String locaName,
                                  long acquireTimeout, long timeout) {
        Jedis conn = null;
        String retIdentifier = null;
        try {
            // 獲取連接
            conn = jedisPool.getResource();
            // 隨機生成一個value
            String identifier = UUID.randomUUID().toString();
            // 鎖名，即key值
            String lockKey = "lock:" + locaName;
            // 超時時間，上鎖后超過此時間則自動釋放鎖
            int lockExpire = (int)(timeout / 1000);

            // 獲取鎖的超時時間，超過這個時間則放棄獲取鎖
            long end = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;
            while (System.currentTimeMillis() < end) {
                if (conn.setnx(lockKey, identifier) == 1) {
                    conn.expire(lockKey, lockExpire);
                    // 返回value值，用于釋放鎖時間確認(rèn)
                    retIdentifier = identifier;
                    return retIdentifier;
                }
                // 返回-1代表key沒有設(shè)置超時時間，為key設(shè)置一個超時時間
                if (conn.ttl(lockKey) == -1) {
                    conn.expire(lockKey, lockExpire);
                }
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        } catch (JedisException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
        }
        return retIdentifier;
    }

    /**
     * 釋放鎖
     * @param lockName 鎖的key
     * @param identifier    釋放鎖的標(biāo)識
     * @return
     */
    public boolean releaseLock(String lockName, String identifier) {
        Jedis conn = null;
        String lockKey = "lock:" + lockName;
        boolean retFlag = false;
        try {
            conn = jedisPool.getResource();
            while (true) {
                // 監(jiān)視lock，準(zhǔn)備開始事務(wù)
                conn.watch(lockKey);
                // 通過前面返回的value值判斷是不是該鎖，若是該鎖，則刪除，釋放鎖
                if (identifier.equals(conn.get(lockKey))) {
                    Transaction transaction = conn.multi();
                    transaction.del(lockKey);
                    List<Object> results = transaction.exec();
                    if (results == null) {
                        continue;
                    }
                    retFlag = true;
                }
                conn.unwatch();
                break;
            }
        } catch (JedisException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
        }
        return retFlag;
    }
}

測試
下面就用一個簡單的例子測試剛才實現(xiàn)的分布式鎖。
例子中使用50個線程模擬秒殺一個商品，使用--運算符來實現(xiàn)商品減少，從結(jié)果有序性就可以看出是否為加鎖狀態(tài)。

模擬秒殺服務(wù)，在其中配置了jedis線程池，在初始化的時候傳給分布式鎖，供其使用。

import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

public class Service {
    private static JedisPool pool = null;

    static {
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        // 設(shè)置最大連接數(shù)
        config.setMaxTotal(200);
        // 設(shè)置最大空閑數(shù)
        config.setMaxIdle(8);
        // 設(shè)置最大等待時間
        config.setMaxWaitMillis(1000 * 100);
        // 在borrow一個jedis實例時，是否需要驗證，若為true，則所有jedis實例均是可用的
        config.setTestOnBorrow(true);
        pool = new JedisPool(config, "127.0.0.1", 6379, 3000);
    }

    DistributedLock lock = new DistributedLock(pool);

    int n = 500;

    public void seckill() {
        // 返回鎖的value值，供釋放鎖時候進(jìn)行判斷
        String indentifier = lock.lockWithTimeout("resource", 5000, 1000);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "獲得了鎖");
        System.out.println(--n);
        lock.releaseLock("resource", indentifier);
    }
}

模擬線程進(jìn)行秒殺服務(wù)

public class ThreadA extends Thread {
    private Service service;

    public ThreadA(Service service) {
        this.service = service;
    }

    @Override
    public void run() {
        service.seckill();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Service service = new Service();
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            ThreadA threadA = new ThreadA(service);
            threadA.start();
        }
    }
}

結(jié)果如下，結(jié)果為有序的。

image.png

若注釋掉使用鎖的部分：

public void seckill() {
    // 返回鎖的value值，供釋放鎖時候進(jìn)行判斷
    //String indentifier = lock.lockWithTimeout("resource", 5000, 1000);
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "獲得了鎖");
    System.out.println(--n);
    //lock.releaseLock("resource", indentifier);
}

從結(jié)果可以看出，有一些是異步進(jìn)行的。

image.png

總結(jié)
可以使用緩存來代替數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)分布式鎖，這個可以提供更好的性能，同時，很多緩存服務(wù)都是集群部署的，可以避免單點問題。并且很多緩存服務(wù)都提供了可以用來實現(xiàn)分布式鎖的方法，比如Tair的put方法，redis的setnx方法等。并且，這些緩存服務(wù)也都提供了對數(shù)據(jù)的過期自動刪除的支持，可以直接設(shè)置超時時間來控制鎖的釋放。

使用緩存實現(xiàn)分布式鎖的優(yōu)點
性能好，實現(xiàn)起來較為方便。

使用緩存實現(xiàn)分布式鎖的缺點
通過超時時間來控制鎖的失效時間并不是十分的靠譜。
如何設(shè)置的失效時間太短，方法沒等執(zhí)行完，鎖就自動釋放了，那么就會產(chǎn)生并發(fā)問題。如果設(shè)置的時間太長，其他獲取鎖的線程就可能要平白的多等一段時間，造成系統(tǒng)吞吐量低，容易導(dǎo)致超時。這個問題使用數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)分布式鎖同樣存在。