背景
最近写了一个定时任务，期望是同一时间只有一台机器运行即可。因为是应用是在集群环境下跑的，所以需要自己实现类一个简陋的Redis单机锁。
原理
主要是使用了Redis的SET NX特性，成功设置的那个客户端则被认为拿到了锁，没有设置成功的其他客户单则认为没有拿到锁。
在分布式环境下使用锁是挺危险的一件事情，我们可能会遇到一些问题：
- Redis单点故障；
- 应用与Redis网络不通；
- 应用异常导致锁没有得到释放；
- 误操作锁。
对于问题1，避免Redis单点故障，可以使用Redis分布式锁的实现，提供了多种语言的开源实现（http://redis.io/topics/distlock），也可以使用其他配置管理类组件实现（比如：zk、consul、etcd等），不在此文讨论。
对于问题2，我们需要把业务限定在不强依赖Redis锁的范围，虽然绝大多数情况不会发生问题，但是不能完全保证Redis锁不出问题。
对于问题3，为了防止异常引起的死锁情况，需要为每个锁设置超时时间，以确保不会因为应用问题导致无法释放锁。同时要设置一个合理的超时时间以免，达不到或者削弱锁的效果。
对于问题4，为每个锁存储一个标记，当解锁的时候，进行验证，用以保证每个客户端只能操作自己的锁。
实现
public class RedisLock {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RedisLocker.class);
// update on 2019-11-08 22:55:00 修改成线程安全版本
private final Map<String, String> LOCK_MAP = new ConcurrentHashMap<String, String>(4);
private JedisPool pool;
public enum EXPX {
EX,PX
}
public boolean tryAcquire(String topic, EXPX expx,long time) throws Exception{
if (!LOCK_MAP.containsKey(topic)) {
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
Jedis jedis = null;
// 存在key，返回空，不存在返回OK
try {
jedis = pool.getResource();
String result = jedis.set(topic, uuid, "NX", expx.name(), time);
logger.error("获取返回值，result {}", result);
if ("OK".equals(result)) {
LOCK_MAP.put(topic, uuid);
return true;
}
logger.error("获取锁失败，result {}", result);
} catch (Exception e) {
pool.returnBrokenResource(jedis);
throw e;
}finally {
pool.returnResource(jedis);
}
}
return false;
}
public boolean unlock(String topic) {
Jedis jedis = null;
try {
jedis = pool.getResource();
String random = jedis.get(topic);
if (random != null && random.equals(LOCK_MAP.get(topic))) {
jedis.del(topic);
}
LOCK_MAP.remove(topic);
} catch (Exception e) {
pool.returnBrokenResource(jedis);
throw e;
} finally {
pool.returnResource(jedis);
}
return true;
}
public void setPool(JedisPool pool) {
this.pool = pool;
}
}
总结
本文做了一种简单暴力的锁的实现。没有做高可用的方案，主要胜在轻量，简单，在平时场景可以使用。
除了使用配置中心相关的组件也是可以实现锁的，并且是分布式的锁。
关于RedisPool的两点需要注意：
- 在锁的场景，testOnBorrow应该为true；
- 设置合理的空闲连接数；
- 设置连接上限，防止占用过多资源。