Redis有一系列的命令，特點是以NX結尾，NX是Not eXists的縮寫，如SETNX命令就應該理解為：SET if Not eXists。這系列的命令非常有用，這裡講使用SETNX來實現分布式鎖。
用SETNX實現分布式鎖
利用SETNX非常簡單地實現分布式鎖。例如：某客戶端要獲得一個名字foo的鎖，客戶端使用下面的命令進行獲取：
SETNX lock.foo <current Unix time + lock timeout + 1>
解決死鎖
上面的鎖定邏輯有一個問題：如果一個持有鎖的客戶端失敗或崩潰了不能釋放鎖，該怎麼解決？我們可以通過鎖的鍵對應的時間戳來判斷這種情況是否發生了，如果當前的時間已經大於lock.foo的值，說明該鎖已失效，可以被重新使用。
發生這種情況時，可不能簡單的通過DEL來刪除鎖，然後再SETNX一次，當多個客戶端檢測到鎖超時後都會嘗試去釋放它，這裡就可能出現一個競態條件,讓我們模擬一下這個場景：
C0操作超時了，但它還持有著鎖，C1和C2讀取lock.foo檢查時間戳，先後發現超時了。
C1 發送DEL lock.foo
C1 發送SETNX lock.foo 並且成功了。
C2 發送DEL lock.foo
C2 發送SETNX lock.foo 並且成功了。
這樣一來，C1，C2都拿到了鎖！問題大了！
幸好這種問題是可以避免的，讓我們來看看C3這個客戶端是怎樣做的：
C3發送SETNX lock.foo 想要獲得鎖，由於C0還持有鎖，所以Redis返回給C3一個0
C3發送GET lock.foo 以檢查鎖是否超時了，如果沒超時，則等待或重試。
反之，如果已超時，C3通過下面的操作來嘗試獲得鎖：
GETSET lock.foo <current Unix time + lock timeout + 1>
通過GETSET，C3拿到的時間戳如果仍然是超時的，那就說明，C3如願以償拿到鎖了。
如果在C3之前，有個叫C4的客戶端比C3快一步執行了上面的操作，那麼C3拿到的時間戳是個未超時的值，這時，C3沒有如期獲得鎖，需要再次等待或重試。留意一下，盡管C3沒拿到鎖，但它改寫了C4設置的鎖的超時值，不過這一點非常微小的誤差帶來的影響可以忽略不計。
注意：為了讓分布式鎖的算法更穩鍵些，持有鎖的客戶端在解鎖之前應該再檢查一次自己的鎖是否已經超時，再去做DEL操作，因為可能客戶端因為某個耗時的操作而掛起，操作完的時候鎖因為超時已經被別人獲得，這時就不必解鎖了。
示例偽代碼
根據上面的代碼，我寫了一小段Fake代碼來描述使用分布式鎖的全過程：
# get lock
lock = 0
while lock != 1:
timestamp = current Unix time + lock timeout + 1
lock = SETNX lock.foo timestamp
if lock == 1 or (now() > (GET lock.foo) and now() > (GETSET lock.foo timestamp)):
break;
else:
sleep(10ms)
# do your job
do_job()
# release
if now() < GET lock.foo:
DEL lock.foo
是的，要想這段邏輯可以重用，使用python的你馬上就想到了Decorator，而用Java的你是不是也想到了那誰？AOP + annotation？行，怎樣舒服怎樣用吧，別重復代碼就行。
java之jedis實現
expireMsecs 鎖持有超時，防止線程在入鎖以後，無限的執行下去，讓鎖無法釋放
timeoutMsecs 鎖等待超時，防止線程饑餓，永遠沒有入鎖執行代碼的機會
/**
* Acquire lock.
*
* @param jedis
* @return true if lock is acquired, false acquire timeouted
* @throws InterruptedException
* in case of thread interruption
*/
public synchronized boolean acquire(Jedis jedis) throws InterruptedException {
int timeout = timeoutMsecs;
while (timeout >= 0) {
long expires = System.currentTimeMillis() + expireMsecs + 1;
String expiresStr = String.valueOf(expires); //鎖到期時間
if (jedis.setnx(lockKey, expiresStr) == 1) {
// lock acquired
locked = true;
return true;
}
String currentValueStr = jedis.get(lockKey); //redis裡的時間
if (currentValueStr != null && Long.parseLong(currentValueStr) < System.currentTimeMillis()) {
//判斷是否為空，不為空的情況下，如果被其他線程設置了值，則第二個條件判斷是過不去的
// lock is expired
String oldValueStr = jedis.getSet(lockKey, expiresStr);
//獲取上一個鎖到期時間，並設置現在的鎖到期時間，
//只有一個線程才能獲取上一個線上的設置時間，因為jedis.getSet是同步的
if (oldValueStr != null && oldValueStr.equals(currentValueStr)) {
//如過這個時候，多個線程恰好都到了這裡，但是只有一個線程的設置值和當前值相同，他才有權利獲取鎖
// lock acquired
locked = true;
return true;
}
}
timeout -= 100;
Thread.sleep(100);
}
return false;
}
一般用法
其中很多繁瑣的邊緣代碼
包括：異常處理，釋放資源等等
JedisPool pool;
JedisLock jedisLock = new JedisLock(pool.getResource(), lockKey, timeoutMsecs, expireMsecs);
try {
if (jedisLock.acquire()) { // 啟用鎖
//執行業務邏輯
} else {
logger.info("The time wait for lock more than [{}] ms ", timeoutMsecs);
}
} catch (Throwable t) {
// 分布式鎖異常
logger.warn(t.getMessage(), t);
} finally {
if (jedisLock != null) {
try {
jedisLock.release();// 則解鎖
} catch (Exception e) {
}
}
if (jedis != null) {
try {
pool.returnResource(jedis);// 還到連接池裡
} catch (Exception e) {
}
}
}
犀利用法
用匿名類來實現，代碼非常簡潔
至於SimpleLock的實現，請在我附件中下載查看
SimpleLock lock = new SimpleLock(key);
lock.wrap(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//此處代碼是鎖上的
}
});
附件是分布式鎖的完整實現和用法，有需要交流的朋友，可以隨時留言。
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免費下載地址在 http://linux.linuxidc.com/
用戶名與密碼都是www.linuxidc.com
具體下載目錄在 /2015年資料/1月/15日/Java並發：分布式鎖
下載方法見 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-07/87684.htm
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因為JAVA的實現和偽代碼的實現有所不同，所以仔細對比了一下
偽代碼是通過 當前時間 和 getset返回的庫裡面的時間對比 判斷誰應該拿到鎖。
JAVA實現是通過 對比兩次get 和 getset的返回值的不同，來判斷誰應該拿到鎖。
兩種實現在大多數情況都不會出問題，但是也有失敗的情況
1，偽代碼失效的情況是 設置超時時間和get的網絡開銷不相上下的時候。這樣容易讓一行三次獲取數據最後導致成功，很容易讓鎖失效，替代前一個鎖，不過這不算問題，因為設置過小的鎖超時時間本身就是程序bug，而且就算這種情況也可以保證每個獲取鎖的節點依次的進入鎖。
2，JAVA實現的失效的情況是，兩台完全同步的機器，每步代碼執行的速度都一樣，有可能讓多個節點同時拿到鎖。
個人比較贊同偽代碼中的實現。
原因是偽代碼 如果超時時間設置合理的話，後續的節點最多會把超時時間延遲個幾個毫秒，但是後續的節點都不會拿到鎖。
