一 前言
我為什么要寫分布式鎖呢，最近工作中寫一個(gè)查詢接口，因?yàn)檫壿嫃?fù)雜，不希望用戶不停的點(diǎn)擊，需要過濾掉重復(fù)的請求。
簡單的需求：用戶每3秒只能請求一次，否則拒絕。
這個(gè)實(shí)現(xiàn)很簡單。用戶第一次請求在redis記下標(biāo)記，設(shè)置3秒過期時(shí)間，下次用戶再請求判斷標(biāo)記是否過期，沒過期就拒絕請求，過期了，就重新設(shè)置標(biāo)記。
后來我在做加鎖這一塊的時(shí)候，腦袋里出來一個(gè)想法：不如寫一套分布式鎖吧！
二 加鎖
1 SETNX
SETNX key value當(dāng)不存在key時(shí)設(shè)置，相當(dāng)于SET命令，否則不做任何操作。
--- setIfAbsent函數(shù)，當(dāng)不存在時(shí)設(shè)置成功（相當(dāng)于redis命令setnx）
Boolean absent = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "");
if (absent) {
stringRedisTemplate.expire(key, 3L, TimeUnit.SECONDS);
} else {
return "請求頻繁，請稍后再試。";
}
上邊代碼能夠?qū)崿F(xiàn)加鎖，但是有兩個(gè)問題需要改進(jìn)：
- set 和 expire 需要發(fā)送兩次請求，無形中增加了連接損耗
- set 和 expire 不是原子操作，如果set成功后系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)，就會(huì)造成死鎖，給系統(tǒng)增加了隱患。
針對這兩個(gè)問題，引出下一節(jié)set命令的講解。
2 SET NX EX
SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
從 Redis 2.6.12 版本開始， SET 命令的行為可以通過一系列參數(shù)來修改：
- EX seconds-設(shè)置指定的終止時(shí)間，以秒為單位。
- PX 毫秒 -設(shè)置指定的到期時(shí)間（以毫秒為單位）。
- NX -僅設(shè)置不存在的密鑰。
- XX -僅設(shè)置密鑰（如果已存在）。
注意：由于SET命令選項(xiàng)可以替換SETNX，SETEX，PSETEX，因此在Redis的未來版本中，這三個(gè)命令可能會(huì)被棄用并最終刪除。
介紹我最終使用的命令：SET key value NX EX second
該命令是使用Redis實(shí)現(xiàn)鎖定系統(tǒng)的簡單方法。當(dāng)key不存在時(shí)設(shè)置key為value并設(shè)置過期時(shí)間為second。
注意，value應(yīng)該使用隨機(jī)值，不應(yīng)該使用固定數(shù)據(jù)。這樣可以避免客戶端在到期時(shí)間之后嘗試刪除該鎖，但是刪除了后面獲得該鎖的另一個(gè)客戶端創(chuàng)建的鎖。
三 解鎖
3.1 EVAL
EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]·
eval命令用來執(zhí)行l(wèi)ua腳本，因?yàn)閘ua語言非常精小，redis內(nèi)置了對lua語言的支持，redis原子執(zhí)行Lua腳本。
- script ：用戶編寫的一段lua腳本
- numkeys ：傳入的KEYS參數(shù)數(shù)量
- key ：鍵，可以有多個(gè)
- args ：ARGS參數(shù)，可以有多個(gè)
快速入門：以下命令展示了eval如何使用以及通常后面腳本中使用的元素
> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 key value
OK
以上有三點(diǎn)需要了解：
- redis.call() ： Lua腳本中調(diào)用redis命令
- KEYS[1] ：Lua使用KEYS訪問全局變量，從1開始
- ARGV[1] ：其他參數(shù)不應(yīng)該代表鍵名稱，可以通過Lua來訪問ARGV全局變量，與鍵非常相似。
3.2 解鎖腳本
有了第一節(jié)的知識鋪墊，我這里就直接拋出解鎖腳本。
if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1]
then
return redis.call("del",KEYS[1])
else
return 0
end
上述腳本，獲取key是否等于value，如果一致，說明這把鎖是我自己加的，那么就刪除它，否則解鎖失敗。
該腳本應(yīng)使用 EVAL script 1 key value來使用。
四 看門狗??
上述加鎖解鎖腳本都已經(jīng)完成，已經(jīng)具備了分布式鎖的外觀！可是，別急，這里還有一個(gè)問題。
如果我程序執(zhí)行時(shí)間很長，超過了加鎖時(shí)長，那么等鎖過期后，其他線程就會(huì)加鎖成功，業(yè)務(wù)就會(huì)出問題。
我翻閱了Redisson分布式鎖源碼，發(fā)現(xiàn)Redisson內(nèi)部有一個(gè)Watch Dog的概念，加鎖成功后，啟動(dòng)一個(gè)線程每隔10秒會(huì)檢查鎖是否還存在，還存在的話就重新設(shè)置為30秒，這叫定時(shí)續(xù)約。
依照這一思路，我實(shí)現(xiàn)了自己的簡易版Watch Dog程序。
首先需要解決兩個(gè)問題：
- 需要一個(gè)線程，跟隨主線程，當(dāng)主線程銷毀后，它也會(huì)跟著銷毀，這就需要我們的Daemon Thread啦。
- 需要定時(shí)執(zhí)行，幸運(yùn)的是，Java提供了Timer和ScheduledExecutorService提供給我們做定時(shí)任務(wù)。
具體實(shí)現(xiàn)是，加鎖成功后，創(chuàng)建Daemon Thread放到Timer，設(shè)置執(zhí)行頻率，就可以實(shí)現(xiàn)我們的看門狗啦！
本文源碼在：https://gitee.com/hello-piper/LockDistributed ，如果有用就給我一個(gè)Star吧！
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