前言
日常开发中，秒杀下单、抢红包等等业务场景，都需要用到分布式锁。而Redis非常适合作为分布式锁使用。本文将分七个方案展开，跟大家探讨Redis分布式锁的正确使用方式。如果有不正确的地方，欢迎大家指出哈，一起学习一起进步。
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方案二：SETNX + value值是（系统时间+过期时间）
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方案三：使用Lua脚本(包含SETNX + EXPIRE两条指令)
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方案四：SET的扩展命令（SET EX PX NX）
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方案五：SET EX PX NX + 校验唯一随机值,再释放锁
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什么是分布式锁
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分布式锁其实就是，控制分布式系统不同进程共同访问共享资源的一种锁的实现。如果不同的系统或同一个系统的不同主机之间共享了某个临界资源，往往需要互斥来防止彼此干扰，以保证一致性。
❞
我们先来看下，一把靠谱的分布式锁应该有哪些特征：
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「互斥性」
: 任意时刻，只有一个客户端能持有锁。
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「锁超时释放」
：持有锁超时，可以释放，防止不必要的资源浪费，也可以防止死锁。
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「可重入性」
:一个线程如果获取了锁之后,可以再次对其请求加锁。
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「高性能和高可用」
：加锁和解锁需要开销尽可能低，同时也要保证高可用，避免分布式锁失效。
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「安全性」
：锁只能被持有的客户端删除，不能被其他客户端删除
Redis分布式锁方案一：SETNX + EXPIRE
提到Redis的分布式锁，很多小伙伴马上就会想到
setnx
+
expire
命令。即先用
setnx
来抢锁，如果抢到之后，再用
expire
给锁设置一个过期时间，防止锁忘记了释放。
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SETNX 是SET IF NOT EXISTS的简写.日常命令格式是SETNX key value，如果 key不存在，则SETNX成功返回1，如果这个key已经存在了，则返回0。
❞
假设某电商网站的某商品做秒杀活动，key可以设置为key_resource_id,value设置任意值，伪代码如下：
if（jedis.setnx(key_resource_id,lock_value) == 1）{ //加锁
expire（key_resource_id，100）; //设置过期时间
try {
do something //业务请求
}catch(){
}
finally {
jedis.del(key_resource_id); //释放锁
}
}
但是这个方案中，
setnx
和
expire
两个命令分开了，
「不是原子操作」
。如果执行完
setnx
加锁，正要执行
expire
设置过期时间时，进程crash或者要重启维护了，那么这个锁就“长生不老”了，
「别的线程永远获取不到锁啦」
。
Redis分布式锁方案二：SETNX + value值是(系统时间+过期时间)
为了解决方案一，
「发生异常锁得不到释放的场景」
，有小伙伴认为，可以把过期时间放到
setnx
的value值里面。如果加锁失败，再拿出value值校验一下即可。加锁代码如下：
long expires = System.currentTimeMillis() + expireTime; //系统时间+设置的过期时间
String expiresStr = String.valueOf(expires);
// 如果当前锁不存在，返回加锁成功
if (jedis.setnx(key_resource_id, expiresStr) == 1) {
return true;
}
// 如果锁已经存在，获取锁的过期时间
String currentValueStr = jedis.get(key_resource_id);
// 如果获取到的过期时间，小于系统当前时间，表示已经过期
if (currentValueStr != null && Long.parseLong(currentValueStr)
// 锁已过期，获取上一个锁的过期时间，并设置现在锁的过期时间（不了解redis的getSet命令的小伙伴，可以去官网看下哈）
String oldValueStr = jedis.getSet(key_resource_id, expiresStr);
if (oldValueStr != null && oldValueStr.equals(currentValueStr)) {
// 考虑多线程并发的情况，只有一个线程的设置值和当前值相同，它才可以加锁
return true;
}
}
//其他情况，均返回加锁失败
return false;
}
这个方案的优点是，巧妙移除
expire
单独设置过期时间的操作，把
「过期时间放到setnx的value值」
里面来。解决了方案一发生异常，锁得不到释放的问题。但是这个方案还有别的缺点：
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过期时间是客户端自己生成的（System.currentTimeMillis()是当前系统的时间），必须要求分布式环境下，每个客户端的时间必须同步。
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如果锁过期的时候，并发多个客户端同时请求过来，都执行jedis.getSet()，最终只能有一个客户端加锁成功，但是该客户端锁的过期时间，可能被别的客户端覆盖
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该锁没有保存持有者的唯一标识，可能被别的客户端释放/解锁。
❞
Redis分布式锁方案三：使用Lua脚本(包含SETNX + EXPIRE两条指令)
实际上，我们还可以使用Lua脚本来保证原子性（包含setnx和expire两条指令），lua脚本如下：
if redis.call('setnx',KEYS[1],ARGV[1]) == 1 then
redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[2])
else
return 0
end;
加锁代码如下：
String lua_scripts = "if redis.call('setnx',KEYS[1],ARGV[1]) == 1 then" +
" redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[2]) return 1 else return 0 end";
Object result = jedis.eval(lua_scripts, Collections.singletonList(key_resource_id), Collections.singletonList(values));
//判断是否成功
return result.equals(1L);
这个方案，跟方案二对比，你觉得哪个更好呢？
Redis分布式锁方案方案四：SET的扩展命令（SET EX PX NX）
除了使用，使用Lua脚本，保证
SETNX + EXPIRE
两条指令的原子性，我们还可以巧用Redis的SET指令扩展参数！（
SET key value[EX seconds][PX milliseconds][NX|XX]
），它也是原子性的！
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SET key value[EX seconds][PX milliseconds][NX|XX]
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NX :表示key不存在的时候，才能set成功，也即保证只有第一个客户端请求才能获得锁，而其他客户端请求只能等其释放锁，才能获取。
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EX seconds :设定key的过期时间，时间单位是秒。
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PX milliseconds: 设定key的过期时间，单位为毫秒
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❞
伪代码demo如下：
if（jedis.set(key_resource_id, lock_value, "NX", "EX", 100s) == 1）{ //加锁
try {
do something //业务处理
}catch(){
}
finally {
jedis.del(key_resource_id); //释放锁
}
}
但是呢，这个方案还是可能存在问题：
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问题一：
「锁过期释放了，业务还没执行完」
。假设线程a获取锁成功，一直在执行临界区的代码。但是100s过去后，它还没执行完。但是，这时候锁已经过期了，此时线程b又请求过来。显然线程b就可以获得锁成功，也开始执行临界区的代码。那么问题就来了，临界区的业务代码都不是严格串行执行的啦。
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问题二：
「锁被别的线程误删」
。假设线程a执行完后，去释放锁。但是它不知道当前的锁可能是线程b持有的（线程a去释放锁时，有可能过期时间已经到了，此时线程b进来占有了锁）。那线程a就把线程b的锁释放掉了，但是线程b临界区业务代码可能都还没执行完呢。
方案五：SET EX PX NX + 校验唯一随机值,再删除
既然锁可能被别的线程误删，那我们给value值设置一个标记当前线程唯一的随机数，在删除的时候，校验一下，不就OK了嘛。伪代码如下：
if（jedis.set(key_resource_id, uni_request_id, "NX", "EX", 100s) == 1）{ //加锁
try {
do something //业务处理
}catch(){
}
finally {
//判断是不是当前线程加的锁,是才释放
if (uni_request_id.equals(jedis.get(key_resource_id))) {
jedis.del(lockKey); //释放锁
}
}
}
在这里，
「判断是不是当前线程加的锁」
和
「释放锁」
不是一个原子操作。如果调用jedis.del()释放锁的时候，可能这把锁已经不属于当前客户端，会解除他人加的锁。
为了更严谨，一般也是用lua脚本代替。lua脚本如下：
if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then
