为什么需要分布式锁？

因为分布式系统中进行逻辑处理时会遇到并发问题。比如一个操作要修改某个订单的状态，而修改状态就需要先读出订单的状态，在内存里修改完了再存回Redis。

如果同时有很多个这样的操作同时要修改同一个订单，并发问题就出现了。因为读取和修改并不是一个原子操作，当发生上下文切换的时候，读取和修改是可以被线程调度机制打断的。

Redis分布式锁

本质其实就是某个操作在操作前使用Redis的setnx指令占坑，操作完了再用del指令把门开了。而别的操作进来需要判断这个坑有没有被使用，被使用了则需要等待坑的释放或者不操作直接退出。

需要注意的是，万一程序执行到del指令前出现某些错误异常，导致del指令不能正常执行，而程序又挂了。那这个坑就永远不会释放，等待该坑的线程就永远不会执行了，就是死锁发生。

所以在占坑的时候，都会加上一个过期时间expire，这样就能保证不会造成死锁。

Setnx和Expire的问题

但还有个问题，Redis的setnx指令和expire是两条指令，也就是说这也不是一个原子操作。在执行完setnx占坑后，在执行expire设置过期时间前，服务器突然挂掉了，expire没有执行，那死锁又来了。

Redis事务在这里是不起作用的，因为expire是依赖setnx的执行结果。抢到锁才设置过期时间，而没抢到锁是不能设置过期时间的。也就说，这是个if-else逻辑，但事务又是要么不执行，要么一个不执行。

总结一下，Redis分布式锁是需要setnx和expire结合为一个原子指令，setnx和expire要一起执行。

所以在Redis版本2.8后，添加了一个指令来解决这个问题，以下指令就是setnx和expire的结合体：

set lock:pit true ex 5 nx

分布式锁超时问题

死锁问题解决后，又有个新的问题了。如果程序在加锁和释放锁这段时间之间还没有执行完毕，第二个线程提前拿到了锁也进坑里了。那并发问题又出现了。

所以在使用Redis分布式锁时不能用来执行较长时间的任务，因为这个问题暂时还没有完美的解决方案。

稍微安全一点的方案之一是set指令的value设为随机数，释放时判断value的随机数是不是一致的，这是为了确保当前线程占用的锁不被其他抢坑的线程释放。但这个方案还是无法解决锁因为过期而被自动释放的问题。

final long currentTime = System.currentTimeMillis();
if(redis.set(key,currentTime,True,5){execute();redis.deleteIfEquals(key,currentTime);
}

Redis分布式锁的可重入性

如果一个锁支持同一个线程多次加锁，这个锁就是可重入的。

Redis分布式锁实现可重入性需要对set方法包装，并使用Threadlocal存储当前持有锁的计数。

public class RedisReentrantLock{private ThreadLocal<Map> locker = new ThreadLocal<>();private RedisProperties.Jedis jedis;public RedisReentrantLock(RedisProperties.Jedis jedis){this.jedis = jedis;}private boolean lockKey(String key){return jedis.set(key,"","nx","ex",5L) != null;}private void unlockKey(String key){return jedis.del(key);}private Map currentLock(){Map ref = locker.get();if(ref != null){return ref;}locker.set(new HashMap(2));return locker.get();}public boolean lock(String key){Map ref = currentLock();Integer refCnt = ref.get(key);if(refCnt != null){ref.put(key,refCnt+1);return true;}boolean setLock = this.lockKey(key);if(!setLock){return false;}ref.put(key,1);return true;}public boolean unlock(String key){Map ref = currentLock();Integer refCnt = ref.get(key);if(refCnt == null){return false;}refCnt -= 1;if(refCnt > 0){ref.put(key,refCnt);}else {ref.remove(key);this.unlockKey(key);}return true;}}