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Published on 2025-03-09 / 10 Visits
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Redis 中如何实现分布式锁

在Redis中实现分布式锁可以通过以下步骤完成,确保锁的安全性、原子性和可靠性:

1. 获取锁

使用 SET 命令的 NX(不存在时设置)和 PX(毫秒级过期时间)参数,结合唯一值(如UUID)来获取锁:

SET lock_key unique_value NX PX 30000
  • NX:确保仅当锁不存在时设置成功。
  • PX 30000:设置锁的自动过期时间为30秒,防止死锁。
  • unique_value:唯一标识客户端,避免误删其他客户端的锁。

2. 释放锁

通过Lua脚本原子性地验证值并删除锁:

if redis.call("GET", KEYS[1]) == ARGV[1] then
    return redis.call("DEL", KEYS[1])
else
    return 0
end

执行脚本:

EVAL "脚本内容" 1 lock_key unique_value
  • 原子性:确保检查和删除操作不可分割,防止误删。

3. 关键注意事项

  • 唯一值:使用UUID或客户端ID,确保每个锁的唯一性。
  • 过期时间:根据业务处理时间合理设置,避免锁过早释放或长期占用。
  • 重试机制:获取失败后可采用指数退避等方式重试,避免活锁。
  • 锁续期:若业务执行时间较长,可通过后台线程定期续期(类似看门狗机制)。

4. Redlock算法(多节点容错)

对于高可用场景,Redis官方推荐Redlock算法,步骤如下:

  1. 获取当前时间(毫秒)。
  2. 依次向N个独立Redis节点请求锁(使用相同KEY和随机值)。
  3. 当在大多数节点(N/2 + 1)获取成功,且总耗时小于锁有效期时,视为成功。
  4. 若失败,向所有节点发送释放锁请求。

5. 客户端库推荐

  • Redisson:提供完善的分布式锁实现,支持自动续期、可重入锁等高级特性。
  • 优点:避免手动处理复杂逻辑,减少错误风险。

潜在问题及解决方案

  • 时钟跳跃:依赖NTP同步服务器时间,或使用不依赖绝对时间的算法(如Redlock)。
  • 网络延迟:设置合理的超时和重试策略,避免长时间阻塞。

总结

  • 基础实现:单节点使用 SET NX PX + Lua脚本释放,适用于多数场景。
  • 高可用场景:采用Redlock算法,容忍部分节点故障。
  • 生产建议:优先使用成熟客户端库(如Redisson),减少自研风险。

通过上述方法,可以在Redis中有效实现安全、可靠的分布式锁,协调分布式环境下的资源访问。


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