领悟Redis源码，掌握分布式锁之道（redis源码看分布式锁）

领悟Redis源码，掌握分布式锁之道

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Redis作为当前流行的内存数据库，不仅有着高性能、高可靠性等众多优点，同时其源码实现也值得我们深入研究。其中，分布式锁作为Redis的重要特性，在实际开发中也是使用较为广泛的功能之一。本文将介绍如何通过领悟Redis源码，来掌握分布式锁的实际应用方法。

1.分布式锁的实现方法

分布式锁是保证分布式系统中不同节点资源互斥使用的一种技术方案，通常实现的方法有两种：

（1）基于数据库的分布式锁

这种方式通常在数据库中建立某种唯一性约束，从而达到锁定资源的目的。实现相对简单，但由于需要频繁访问数据库，会带来较高的性能开销。

（2）基于Redis的分布式锁

基于Redis实现的分布式锁，可以利用Redis的原子性操作来实现互斥锁的功能，避免了频繁访问数据库的性能问题。同时Redis也提供了多种锁的实现方法，包括SETNX、Lua脚本等。

2.使用SETNX实现简单的分布式锁

SETNX是Redis中常用的锁实现方法，其原理是使用SETNX来向Redis中写入一个唯一的字符串值，如果SETNX返回成功，则该客户端可以获得锁；否则表示当前有其他客户端已经获得了锁，该客户端需要等待一段时间再次重试。

示例代码：

def get_lock(redis_conn, lock_key, expire_time=30):
    """
    获取分布式锁
    :param redis_conn: Redis连接对象
    :param lock_key: 锁定资源的键值
    :param expire_time: 锁定时间，默认为30秒
    :return: 成功返回True，失败返回False
    """
    # 获取当前时间戳
    timestamp = int(time.time())
    # 计算锁定的过期时间
    lock_expire_time = timestamp + expire_time
    # 以当前时间作为锁定者
    lock_holder = str(uuid.uuid1())
    # 利用SETNX指令，如果返回1，则表示当前客户端获得了锁
    if redis_conn.setnx(lock_key, lock_holder):
        redis_conn.expire(lock_key, expire_time)
        return True
    else:
        # 如果已经有其他客户端获得了锁，则判断该锁是否过期
        current_lock_expire_time = redis_conn.ttl(lock_key)
        if current_lock_expire_time == -1:
            # 如果锁已经过期，则允许当前客户端获得锁
            redis_conn.delete(lock_key)
            return get_lock(redis_conn, lock_key, expire_time)
        else:
            # 如果锁未过期，则等待一段时间再次尝试
            time.sleep(0.1)
            return get_lock(redis_conn, lock_key, expire_time)

3.使用Lua脚本实现复杂的分布式锁

除了SETNX外，Redis中还提供了其他的锁实现方式，例如使用Lua脚本来实现复杂的锁逻辑。这种方式可以自定义锁的实现方法，例如自定义锁的过期时间、锁的解锁方法等。

示例代码：

def get_lock(redis_conn, lock_key, expire_time=30):
    """
    获取分布式锁
    :param redis_conn: Redis连接对象
    :param lock_key: 锁定资源的键值
    :param expire_time: 锁定时间，默认为30秒
    :return: 成功返回True，失败返回False
    """
    # 定义Lua脚本，实现自定义的锁逻辑
    lua_script = """
        local lock_holder = redis.call('get', KEYS[1])
        if lock_holder == false then
            local current_time = tonumber(ARGV[1])
            local lock_expire_time = current_time + tonumber(ARGV[2])
            redis.call('set', KEYS[1], ARGV[3], 'EX', ARGV[2])
            return 1
        else
            return 0
        end
    """
    timestamp = int(time.time())
    # 以当前时间作为锁定者
    lock_holder = str(uuid.uuid1())
    script = redis_conn.register_script(lua_script)
    result = script(keys=[lock_key], args=[timestamp, expire_time, lock_holder])
    return result == 1

4.总结

本文介绍了如何通过领悟Redis源码，来掌握分布式锁的实际应用方法。在实际开发过程中，我们可以根据具体的业务需求来选择合适的锁实现方式，既可以保证程序的性能，又可以保证分布式系统资源的互斥使用。

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