序-碎碎叨叨
在家辦公的第N周，
也不知道筆者工位上的鍵盤和顯示器有沒有想我，
不知道會不會落灰太嚴重，被保潔阿姨扔掉了。
筆者今天帶來一篇關於redis鎖的文章
連敲帶畫碼出此文，有一些細節，對redis鎖不清晰的盆友不妨瞧一瞧。
如果是有經驗的盆友，挑挑毛病，那筆者是更感謝了～
閒話不多，馬上發車。
正文-開門見山
談起redis鎖，下面三個，算是出現最多的高頻詞彙：
- setnx
- redLock
- redisson
setnx
其實目前通常所說的setnx命令，並非單指redis的setnx key value這條命令。
一般代指redis中對set命令加上nx引數進行使用， set這個命令，目前已經支援這麼多引數可選：
SET key value [EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX] [KEEPTTL]
當然了，就不在文章中默寫Api了，基礎引數還有不清晰的，可以蹦到官網。
上圖是筆者畫的setnx大致原理，主要依託了它的key不存在才能set成功的特性，程式A拿到鎖，在沒有刪除鎖的Key時，程式B自然獲取鎖就失敗了。
那麼為什麼要使用PX 30000去設定一個超時時間？
是怕程式A不講道理啊，鎖沒等釋放呢，萬一崩了，直接原地把鎖帶走了，導致系統中誰也拿不到鎖。
就算這樣，還是不能保證萬無一失。
如果程式A又不講道理，操作鎖內資源超過筆者設定的超時時間，那麼就會導致其他程式拿到鎖，等程式A回來了，回手就是把其他程式的鎖刪了，如圖：
程式B在T6開開心心拿到鎖不到一會，程式A操作完成，回手一個del，就把鎖釋放了。
當程式B操作完成，去釋放鎖的時候（圖中T8時刻）：
找不到鎖其實還算好的，萬一T7時刻有個程式C過來加鎖成功，那麼程式B就把程式C的鎖釋放了。
以此類推，程式C可能釋放程式D的鎖，程式D....(禁止套娃)，具體什麼後果就不得而知了。
所以在用setnx的時候，key雖然是主要作用，但是value也不能閒著，可以設定一個唯一的客戶端ID，或者用UUID這種隨機數。
當解鎖的時候，先獲取value判斷是否是當前程式加的鎖，再去刪除。虛擬碼：
String uuid = xxxx;
// 虛擬碼，具體實現看專案中用的連線工具
// 有的提供的方法名為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');
}
}
複製程式碼這回看起來是不是穩了。
相反，這回的問題更明顯了，在finally程式碼塊中，get和del並非原子操作，還是有程式安全問題。
為什麼有問題還說這麼多呢？
第一，搞清劣勢所在，才能更好的完善。
第二點，其實上文中最後這段程式碼，還是有很多公司在用的。
大小專案悖論：大公司實現規範，但是小司小專案雖然存在不嚴謹，可併發倒也不高，出問題的概率和大公司一樣低。 -- 魯迅
那麼刪除鎖的正確姿勢之一，就是可以使用lua指令碼，通過redis的eval/evalsha命令來執行：
-- lua刪除鎖：
-- KEYS和ARGV分別是以集合方式傳入的引數，對應上文的Test和uuid。
-- 如果對應的value等於傳入的uuid。
if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1]
then
-- 執行刪除操作
return redis.call('del', KEYS[1])
else
-- 不成功，返回0
return 0
end
複製程式碼通過lua指令碼能保證原子性的原因說的通俗一點：
就算你在lua裡寫出花，執行也是一個命令(eval/evalsha)去執行的，一條命令沒執行完，其他客戶端是看不到的。
那麼既然這麼麻煩，有沒有比較好的工具呢？ 就要說到redisson了。
介紹redisson之前，筆者簡單解釋一下為什麼現在的setnx預設是指set命令帶上nx引數，而不是直接說是setnx這個命令。
因為redis版本在2.6.12之前，set是不支援nx引數的，如果想要完成一個鎖，那麼需要兩條命令：
1. setnx Test uuid
2. expire Test 30
複製程式碼即放入Key和設定有效期，是分開的兩步，理論上會出現1剛執行完，程式掛掉，無法保證原子性。
但是早在2013年，也就是7年前，Redis就釋出了2.6.12版本，並且官網(set命令頁)，也早早就說明了“SETNX, SETEX, PSETEX可能在未來的版本中，會棄用並永久刪除”。
筆者曾閱讀過一位大佬的文章，其中就有一句指匯入門者的面試小套路，具體文字忘記了，大概意思如下：
說到redis鎖的時候，可以先從setnx講起，最後慢慢引出set命令的可以加引數，可以體現出自己的知識面。
如果有緣你也閱讀過這篇文章，並且學到了這個套路，作為本文的筆者我要加一句提醒：
請注意你的工作年限！首先回答官網表明即將廢棄的命令，再引出set命令七年前的“新特性”，如果是剛畢業不久的人這麼說，面試官會以為自己穿越了。
你套路面試官，面試官也會套路你。 -- vt・沃茲基碩德
redisson
Redisson是java的redis客戶端之一，提供了一些api方便操作redis。
但是redisson這個客戶端可有點厲害，筆者在官網截了僅僅是一部分的圖：
這個特性列表可以說是太多了，是不是還看到了一些JUC包下面的類名，redisson幫我們搞了分散式的版本，比如AtomicLong，直接用RedissonAtomicLong就行了，連類名都不用去新記，很人性化了。
鎖只是它的冰山一角，並且從它的wiki頁面看到，對主從，哨兵，叢集等模式都支援，當然了，單節點模式肯定是支援的。
本文還是以鎖為主，其他的不過多介紹。
Redisson普通的鎖實現原始碼主要是RedissonLock這個類，還沒有看過它原始碼的盆友，不妨去瞧一瞧。
原始碼中加鎖/釋放鎖操作都是用lua指令碼完成的，封裝的非常完善，開箱即用。
這裡有個小細節，加鎖使用setnx就能實現，也採用lua指令碼是不是多此一舉？ 筆者也非常嚴謹的思考了一下：這麼厲害的東西哪能寫廢程式碼？
其實筆者仔細看了一下，加鎖解鎖的lua指令碼考慮的非常全面，其中就包括鎖的重入性，這點可以說是考慮非常周全，我也隨手寫了程式碼測試一下：
的確用起來像jdk的ReentrantLock一樣絲滑，那麼redisson實現的已經這麼完善，redLock又是什麼？
RedLock
redLock的中文是直譯過來的，就叫紅鎖。
紅鎖並非是一個工具，而是redis官方提出的一種分散式鎖的演算法。
就在剛剛介紹完的redisson中，就實現了redLock版本的鎖。也就是說除了getLock方法，還有getRedLock方法。
筆者大概畫了一下對紅鎖的理解：
如果你不熟悉redis高可用部署，那麼沒關係。redLock演算法雖然是需要多個例項，但是這些例項都是獨自部署的，沒有主從關係。
RedLock作者指出，之所以要用獨立的，是避免了redis非同步複製造成的鎖丟失，比如：主節點沒來的及把剛剛set進來這條資料給從節點，就掛了。
有些人是不是覺得大佬們都是槓精啊，天天就想著極端情況。 其實高可用嘛，拼的就是99.999...% 中小數點後面的位數。
回到上面那張簡陋的圖片，紅鎖演算法認為，只要(N/2) + 1個節點加鎖成功，那麼就認為獲取了鎖， 解鎖時將所有例項解鎖。 流程為：
- 順序向五個節點請求加鎖
- 根據一定的超時時間來推斷是不是跳過該節點
- 三個節點加鎖成功並且花費時間小於鎖的有效期
- 認定加鎖成功
也就是說，假設鎖30秒過期，三個節點加鎖花了31秒，自然是加鎖失敗了。
這只是舉個例子，實際上並不應該等每個節點那麼長時間，就像官網所說的那樣，假設有效期是10秒，那麼單個redis例項操作超時時間，應該在5到50毫秒(注意時間單位)
還是假設我們設定有效期是30秒，圖中超時了兩個redis節點。
那麼加鎖成功的節點總共花費了3秒，所以鎖的實際有效期是小於27秒的。
即扣除加鎖成功三個例項的3秒，還要扣除等待超時redis例項的總共時間。
看到這，你有可能對這個演算法有一些疑問，那麼你不是一個人。
回頭看看Redis官閘道器於紅鎖的描述
就在這篇描述頁面的最下面，你能看到著名的關於紅鎖的神仙打架事件。
即Martin Kleppmann和antirez的redLock辯論. 一個是很有資歷的分散式架構師，一個是redis之父。
官方掛人，最為致命。
開個玩笑，要是質疑能被官方掛到官網，說明肯定是有價值的。
所以說如果專案裡要使用紅鎖，除了紅鎖的介紹，不妨要多看兩篇文章，即：
- Martin Kleppmann的質疑貼
- antirez的反擊貼
總結
看了這麼多，是不是發現如何實現，都不能保證100%的穩定。
程式就是這樣，沒有絕對的穩定，所以做好人工補償環節也是重要的一環，畢竟：
技術不夠，人工來湊～