Redis:Redisson看门狗续锁实现分布式锁的原理，及如何避坑
在微服务环境中，分布式锁用于保护共享资源的并发性，保证多个进程和线程有序地访问资源。Redis实现分布式锁的关键要素如下： 1、互斥性保证资源的串行访问，防止并发冲突。
2、设置锁过期时间，避免因服务异常导致锁挂起问题。
3、自动锁更新超时机制，防止交易超时，保证互斥。
4. Lua脚本实现多条指令的原子性，保证加锁操作的完整性。
5、可重入性利用线程ID信息来区分来自同一线程的请求，避免意外删除锁。
6、防止误删除密钥的策略，例如通过全局唯一ID来评估是否是自己的密钥。
7、锁等待机制通过发布订阅模型通知等待锁的线程。
分布式锁实现的Redisson看门狗密钥更新原理是基于RedissonLock的tryLock方法。
当锁超时设置为-1并且成功获取锁时，会启动一个定时任务自动更新锁，直到锁被释放。
加锁和解锁操作通过Lua脚本进行，保证原子性。
解锁过程通过发布订阅机制通知正在等待锁的线程。
需要注意的是，单实例Redis锁定实现存在主从切换和数据丢失的问题。
您应该使用Redisson提供的红色锁定算法来解决集群锁定问题。
在实现分布式锁时，避免传递自定义的锁定超时，确保锁定和释放操作在同一个线程中执行，隔离业务，监控Redis实例的状态，同时也使用正常的设计来处理可能的异常。
【面试必问系列】之分布式锁三种实现方式
在分布式系统中，实现分布式锁的三种主要方式包括数据库实现、Redis分布式锁和基于Zookeeper的分布式锁。
从性能角度来看，三种实现中“内存存储方式”表现最好，“zookeeper方式”次之，“数据库方式”相对较慢。
数据库中实现分布式锁有三种方式：悲观锁、乐观锁、基于数据库表的获取。
乐观锁：通过在数据表中添加一个递增的版本号字段，利用SQL语句条件语句来实现乐观锁，如果版本号一致则更新成功，否则更新失败。
基于数据库表的获取：要获取锁时执行insert语句，释放锁时执行delete语句。
Redis分布式锁
Redis中实现分布式锁主要有三种方式：简化版的setnx命令、set命令以及基于Lua脚本的实现。
set 命令：在命令中指定多个参数以满足原子性，但可能需要多次检查才能释放锁。
基于Lua脚本实现：集成原子操作，保证执行复杂业务逻辑的原子性。
基于Zookeeper的分布式锁
Zookeeper实现分布式锁的主要步骤包括创建目录、创建临时序列节点、获取子节点、处理逻辑、删除节点。
Zookeeper提供了Curator客户端，Curator中的InterProcessMutex类用于实现分布式锁。
数据库锁性能较差，而Redis锁和Zookeeper锁在实现上有其优势。
选择哪种实现方法应根据实际应用需求和场景进行权衡。
分布式锁的三种实现方式
实现分布式锁的三种方法是： 实现基于数据库的分布式锁 该方法主要使用 SQL SELECT WHERE FORUPDATE 语句来实现排他锁。使用时请注意name=lock字段必须有索引，否则可能会导致表锁定问题。
乐观锁基于CAS（CompareAndSwap）思想，通过增加版本号字段，实现非互斥操作，适用于急购、闪购等旨在减少资源消耗的场景。
实现基于缓存的分布式锁（如Redis） 使用Redis实现分布式锁主要涉及三个命令：SETNX、EXPIRE和DEL。
首先，使用SETNX设置锁并设置超时时间。
EXPIRE给锁增加了超时机制，避免死锁。
使用随机生成的UUID作为锁值，在释放锁时进行判断。
实现时要考虑锁获取超时、排序、锁自动释放等问题。
基于Zookeeper实现分布式锁 在Zookeeper中实现分布式锁的步骤包括：创建目录、线程获取临时序列节点、获取子节点并确定锁、配置监听和释放锁。
推荐使用ApacheCurator库，它提供了InterProcessMutex来实现分布式锁。
这种方式具有高可用、可重入、阻塞锁等特点，但性能略低于Redis实现。
对分布式数据库锁定实现进行基准测试，发现性能不佳、锁表风险、非阻塞操作占用资源以及资源占用问题。
Redis实现的分布式锁存在掉锁失败、非阻塞操作、资源占用等问题。
Zookeeper性能不如Redis，主要是频繁的写操作。
从难度、实现复杂度、性能和可靠性来看，数据库和缓存的实现相对简单，而Zookeeper则更复杂。
从性能上来说，缓存优于数据库和Zookeeper。
在可靠性方面，Zookeeper 表现最好。
redis分布式锁的实现（setNx命令和Lua脚本）
分布式锁用于多线程环境，保证同一时刻只有一个线程访问共享资源。尤其是在分布式系统中，这个要求就更加关键。
在Java中，本地锁是通过synchronized关键字和ReentrantLock来实现的。
但在分布式架构中，需要采用分布式锁机制来保证不同节点上的线程能够同步执行，避免数据冲突和重复操作，保证系统的一致性。
分布式锁的核心特性包括：互斥性、原子性、一致性和可撤销性。
其主要实现方式包括使用Redis等分布式缓存系统。
本文主要讨论基于Redis的分布式锁的实现，重点介绍setnx+expire命令和Lua脚本的使用。
还提到了更先进的Redlock算法和Redisson等工具的实现。
###1。
使用setnx+expire命令实现分布式锁（错误做法） - **setnx**：用于设置键值。
仅当键不存在并且是原子的时才设置它。
**expire**：设置key的过期时间，实现超时机制。
-**错误**：`setnx`和`expire`分开执行，不保证原子性。
如果应用程序遇到异常或在“setnx”成功后重新启动，锁不会过期。
###2。
使用Lua脚本实现分布式锁 - **改进方案**：Lua脚本可以一次执行多个Redis命令，保证原子性。
具体实现为： lualocalkey=KEYS[1]localvalue=ARGV[1]localtimeout=tonumber(ARGV[2])redis.call('setnx',key,value)redis.call('expire',key, timeout ）###3。
使用`setkeyvalue[EXseconds][PXmilliseconds][NX|XX]`命令 - **优点**：从Redis版本2.6.12开始，`SET`命令增加了`NX`选项，达到与 `setnx` 命令。
-**唯一性**：设置唯一值，通常使用UUID来保证唯一性，避免共享资源冲突。
-**释放锁**：需要验证锁的唯一值，并通过Lua脚本实现原子性。
代码如下： lualocalkey=KEYS[1]localvalue=ARGV[1]localexpected=ARGV[2]redis.call('get' ,key,function(err,stored_value)iferrthenretur nnilendifstored_value==expectedthenredis.call('del ',key)elsereturnnilendend)###4.Redlock算法和Redisson实现-**Redlock**： Redis作者Antirez提出了基于多个独立节点的分布式锁，以提高可用性和可靠性。
-**Redisson**：提供简单易用的分布式锁实现，通过Redlock算法进行优化，支持Java和Netty非阻塞I/O，兼容JUC的Lock接口。
###5。
Redis实现分布式锁的轮子——**SpringBoot+Jedis+AOP**：构建一个简单的分布式锁实现，包括自定义注解、AOP拦截器和核心类实现，最后通过Controller层控制测试。
通过上述方法，我们可以实现基于Redis的分布式锁，保证分布式系统的数据一致性和线程安全。
分布式锁的实现不仅涉及到技术细节，还需要考虑不同场景下的优化和扩展，比如处理Redis集群环境下的锁冲突等问题，保证系统的稳定性和效率。
