来自：掘金，作者：Vt
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在家办公的第 N 周，也不知道笔者工位上的键盘和显示器有没有想我，不知道会不会落灰太严重，被保洁阿姨扔掉了。
笔者今天带来一篇关于 Redis 锁的文章，连敲带画码出此文，有一些细节，对 Redis 锁不清晰的盆友不妨瞧一瞧。
如果是有经验的盆友，挑挑毛病，那笔者是更感谢了！闲话不多，马上发车。
谈起 Redis 锁，下面三个，算是出现最多的高频词汇：
Setnx
RedLock
Redisson
Setnx
目前通常所说的 Setnx 命令，并非单指 Redis 的 setnx key value 这条命令。
一般代指 Redis 中对 Set 命令加上 NX 参数进行使用，Set 这个命令，目前已经支持这么多参数可选：
SET key value [EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX] [KEEPTTL]
当然了，就不在文章中默写 API 了，基础参数还有不清晰的，可以蹦到官网。
上图是笔者画的 Setnx 大致原理，主要依托了它的 Key 不存在才能 Set 成功的特性，进程 A 拿到锁，在没有删除锁的 Key 时，进程 B 自然获取锁就失败了。
那么为什么要使用 PX 30000 去设置一个超时时间？是怕进程 A 不讲道理啊，锁没等释放呢，万一崩了，直接原地把锁带走了，导致系统中谁也拿不到锁。
就算这样，还是不能保证万无一失。如果进程 A 又不讲道理，操作锁内资源超过笔者设置的超时时间，那么就会导致其他进程拿到锁，等进程 A 回来了，回手就是把其他进程的锁删了，如图：
还是刚才那张图，将 T5 时刻改成了锁超时，被 Redis 释放。进程 B 在 T6 开开心心拿到锁不到一会，进程 A 操作完成，回手一个 Del，就把锁释放了。
当进程 B 操作完成，去释放锁的时候（图中 T8 时刻）：
找不到锁其实还算好的，万一 T7 时刻有个进程 C 过来加锁成功，那么进程 B 就把进程 C 的锁释放了。以此类推，进程 C 可能释放进程 D 的锁，进程 D....(禁止套娃)，具体什么后果就不得而知了。所以在用 Setnx 的时候，Key 虽然是主要作用，但是 Value 也不能闲着，可以设置一个唯一的客户端 ID，或者用 UUID 这种随机数。
当解锁的时候，先获取 Value 判断是否是当前进程加的锁，再去删除。伪代码：
String uuid = xxxx;
// 伪代码，具体实现看项目中用的连接工具
// 有的提供的方法名为set 有的叫setIfAbsent
set Test uuid NX PX 3000
try{
// biz handle....
} finally {
// unlock
if(uuid.equals(redisTool.get('Test')){
redisTool.del('Test');
}
}
这回看起来是不是稳了？相反，这回的问题更明显了，在 Finally 代码块中，Get 和 Del 并非原子操作，还是有进程安全问题。
为什么有问题还说这么多呢？有如下两点原因：
搞清劣势所在，才能更好的完善。
上文中最后这段代码，还是有很多公司在用的。
大小项目悖论：
大公司实现规范，但是小司小项目虽然存在不严谨，可并发倒也不高，出问题的概率和大公司一样低。
-- 鲁迅
那么删除锁的正确姿势之一，就是可以使用 Lua 脚本，通过 Redis 的 eval/evalsha 命令来运行：
-- lua删除锁：
-- KEYS和ARGV分别是以集合方式传入的参数，对应上文的Test和uuid。
-- 如果对应的value等于传入的uuid。
if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1]
then
-- 执行删除操作
return redis.call('del', KEYS[1])
else
-- 不成功，返回0
return 0
end
通过 Lua 脚本能保证原子性的原因说的通俗一点：就算你在 Lua 里写出花，执行也是一个命令（eval/evalsha）去执行的，一条命令没执行完，其他客户端是看不到的。那么既然这么麻烦，有没有比较好的工具呢？就要说到 Redisson 了。介绍 Redisson 之前，笔者简单解释一下为什么现在的 Setnx 默认是指 Set 命令带上 NX 参数，而不是直接说是 Setnx 这个命令。因为 Redis 版本在 2.6.12 之前，Set 是不支持 NX 参数的，如果想要完成一个锁，那么需要两条命令：
1. setnx Test uuid2.
expire Test 30
即放入 Key 和设置有效期，是分开的两步，理论上会出现 1 刚执行完，程序挂掉，无法保证原子性。但是早在 2013 年，也就是 7 年前，Redis 就发布了 2.6.12 版本，并且官网(Set 命令页)，也早早就说明了“SETNX，SETEX，PSETEX 可能在未来的版本中，会弃用并永久删除”。笔者曾阅读过一位大佬的文章，其中就有一句指导入门者的面试小套路，具体文字忘记了，大概意思如下：说到 Redis 锁的时候，可以先从 Setnx 讲起，最后慢慢引出 Set 命令的可以加参数，可以体现出自己的知识面。
如果有缘你也阅读过这篇文章，并且学到了这个套路，作为本文的笔者我要加一句提醒：请注意你的工作年限！首先回答官网表明即将废弃的命令，再引出 Set 命令七年前的“新特性”，如果是刚毕业不久的人这么说，面试官会以为自己穿越了。
*你套路面试官，面试官也会套路你。 *
-- vt・沃兹基硕德
Redisson
Redisson 是 Java 的 Redis 客户端之一，提供了一些 API 方便操作 Redis。
但是 Redisson 这个客户端可有点厉害，笔者在官网截了仅仅是一部分的图：
这个特性列表可以说是太多了，是不是还看到了一些 JUC 包下面的类名，Redisson 帮我们搞了分布式的版本。比如 AtomicLong，直接用 RedissonAtomicLong 就行了，连类名都不用去新记，很人性化了。锁只是它的冰山一角，并且从它的 Wiki 页面看到，对主从，哨兵，集群等模式都支持，当然了，单节点模式肯定是支持的。本文还是以锁为主，其他的不过多介绍。Redisson 普通的锁实现源码主要是 RedissonLock 这个类，还没有看过它源码的盆友，不妨去瞧一瞧。源码中加锁/释放锁操作都是用 Lua 脚本完成的，封装的非常完善，开箱即用。这里有个小细节，加锁使用 Setnx 就能实现，也采用 Lua 脚本是不是多此一举？
笔者也非常严谨的思考了一下：这么厉害的东西哪能写废代码？
其实笔者仔细看了一下，加锁解锁的 Lua 脚本考虑的非常全面，其中就包括锁的重入性，这点可以说是考虑非常周全，我也随手写了代码测试一下：
的确用起来像 JDK 的 ReentrantLock 一样丝滑，那么 Redisson 实现的已经这么完善，RedLock 又是什么？
RedLock
RedLock的中文是直译过来的，就叫红锁。红锁并非是一个工具，而是 Redis 官方提出的一种分布式锁的算法。就在刚刚介绍完的 Redisson 中，就实现了 RedLock 版本的锁。也就是说除了 getLock 方法，还有 getRedLock 方法。
笔者大概画了一下对红锁的理解：
如果你不熟悉 Redis 高可用部署，那么没关系。RedLock 算法虽然是需要多个实例，但是这些实例都是独自部署的，没有主从关系。RedLock 作者指出，之所以要用独立的，是避免了 Redis 异步复制造成的锁丢失，比如：主节点没来的及把刚刚 Set 进来这条数据给从节点，就挂了。有些人是不是觉得大佬们都是杠精啊，天天就想着极端情况。其实高可用嘛，拼的就是 99.999...% 中小数点后面的位数。回到上面那张简陋的图片，红锁算法认为，只要 2N+1 个节点加锁成功，那么就认为获取了锁， 解锁时将所有实例解锁。流程为：
顺序向五个节点请求加锁
根据一定的超时时间来推断是不是跳过该节点
三个节点加锁成功并且花费时间小于锁的有效期
认定加锁成功
也就是说，假设锁 30 秒过期，三个节点加锁花了 31 秒，自然是加锁失败了。这只是举个例子，实际上并不应该等每个节点那么长时间，就像官网所说的那样，假设有效期是 10 秒，那么单个 Redis 实例操作超时时间，应该在 5 到 50 毫秒(注意时间单位)。还是假设我们设置有效期是 30 秒，图中超时了两个 Redis 节点。那么加锁成功的节点总共花费了 3 秒，所以锁的实际有效期是小于 27 秒的。即扣除加锁成功三个实例的 3 秒，还要扣除等待超时 Redis 实例的总共时间。看到这，你有可能对这个算法有一些疑问，那么你不是一个人。
回头看看 Redis 官网关于红锁的描述，就在这篇描述页面的最下面，你能看到著名的关于红锁的神仙打架事件。
即 Martin Kleppmann 和 Antirez 的 RedLock 辩论。一个是很有资历的分布式架构师，一个是 Redis 之父。官方挂人，最为致命。开个玩笑，要是质疑能被官方挂到官网，说明肯定是有价值的。所以说如果项目里要使用红锁，除了红锁的介绍，不妨要多看两篇文章，即：
Martin Kleppmann 的质疑贴
Antirez 的反击贴
总结
看了这么多，是不是发现如何实现，都不能保证 100% 的稳定。程序就是这样，没有绝对的稳定，所以做好人工补偿环节也是重要的一环，毕竟：技术不够，人工来凑！
