如何通过 Redis 实现一个分布式锁

关于在golang中通过Redis实现分布式锁，很容易想到的是使用SET mylock 1 NX的形式，SET用于添加或更新一个键值对，mylock是键，作为锁的名称，1是值，此处可以是任意一个常量，NX是Not eXist，仅当key不存在时才执行SET。在释放锁时使用DEL mylock。mylock就是各进程争抢的一个临界资源。

但这么做显然有一些问题，接下来通过问题进行改进：

问题1 如何保证只有持有锁的进程才能释放锁？

如果A进程持有锁，B进程出现异常，错误的认为自己拥有了锁，然后将锁释放，可能会导致出现死锁或者数据不一致的状态。

解决方案是将mylock的值设置为随机数，只有知道随机数的进程才可以释放锁。

加锁：

redis 复制代码

SET mylock 7836 NX EX 30

释放锁时，检测锁的值和删除锁必须是原子操作，否则，在检测和删除锁之间插入其它操作会带来风险。释放锁需要用redis的lua脚本。

redis 复制代码

if redis.call("get","mylock") == "7836" then
    return redis.call("del","7836")
else
    return 0
end

问题2 持有锁的进程崩溃了怎么办？

如果持有锁的进程崩溃了，mylock将永远不会被删除，从而导致其他进程永远获取不到锁。

解决方案是为mylock设置过期时间，SET .. EX 30 表示mylock在30秒后key将因过期而失效。因此即使持有锁的进程崩溃了，其它进程也可以在最多30秒后获取到锁。

问题3 如何估计锁的过期时间？

如果设置的过期时间过短会导致锁被提前释放，带来风险，而设置的过期时间过长且进程意外退出时，会降低系统性能。

解决方法是启动一个后台线程，设置定时任务，当锁将要过期时进行续租：

redis 复制代码

SET mylock 7836 EX 4 // 为锁续租4秒

问题4 操作Redis失败了怎么办？

操作Redis失败的场景有三个：在获取锁时、在续租时、在释放锁。

在获取锁时重试，需要考虑的参数是重试间隔和最大重试次数，由锁来完成这个步骤，可以避免使用分布式锁的用户自己重试。

在续租时，为了避免网络问题导致续租失败，可以在过期前提前一段时间开始续租。但是如果出现网络中断时间过长等情况，会出现锁被意外释放的情况，这种危险比较难解决。

在释放锁时，也需要有重试机制。如果出现网络问题，锁也会在到期后释放，但是在释放前不能被其它进程获取。