Redis分布式锁学习

一、单体应用，使用JUC包中提供的锁

问题：单一应用无法应对高并发场景。如果对服务进行横向扩展，即增加应用节点，然后nginx配置负载均衡的方式，那么单个进程里的锁无法对其他进程中的线程生效。
解决方案:基于redis的setnx命令的原子性，使用redis缓存中间件来实现分布式锁，使用一个try/catch包裹业务代码，在finally中释放锁

二、多节点应用，使用setnx实现分布式加锁

问题：没有设置超时时间，如果加锁的线程的应用宕机则会出现死锁
解决方案：给锁添加一个超时时间，如果使用setnx和expire命令来完成加锁，则可能出现setnx完成之后就宕机依然会死锁，因此需要使用一个原子性的命令如 setex，来完成加锁

三、有过期时间的分布式锁

问题：假设A线程先获取锁，设置超时时间10秒钟，然后A线程因为一些原因导致10秒都没完成业务操作，锁过期被释放并被线程B获取到了锁，然后A线程完成业务操作去释放锁，此时释放的是线程B的锁，而后续另外的线程就开始获取锁，但锁会被线程B释放，如此往复，锁就近乎完全失效
解决方案：将redis中的value设置每个线程随机生成的唯一ID，在finally中释放锁时，每个线程需要先对redis缓存中的value进行判断，只有相同才能释放。

四、有过期时间和唯一value的分布式锁

问题：假设A线程先获取锁，设置超时时间10秒钟，然后A线程在完成对value的判断 将要去执行del命令释放锁时，但因为前面的步骤执行过久，导致刚完成判断后redis中的锁就过期了，而另外一个节点的线程B已经完成了加锁，此时线程A释放的是线程B的锁
解决方案：使用一个异步线程给锁进行续期

五、有过期时间和唯一value且可续命的分布式锁

问题：高并发场景下，为了保证redis的高可用，最起码需要一个redis的主从架构，因为主从同步的延迟，可能出现从节点还没完同步，主节点就宕机了，此时应用需要在原来的从节点上获取锁，那么之前主节点加的锁就失效了，又出现了并发问题
解决方案：redlock，部署三个或三个以上的redis主从节点集群，每次加锁时应用分别向每个主节点加锁，每个节点加锁完成后返回确认信息给应用，应用收到超过半数的确认消息，则表示完成加锁，否则加锁失败。

注：redlock并不能完美的解决redis一致性带来的并发问题，列如三个redis主节点A、B、C，一个线程先获取锁，A和B上的锁获取成功、C上的锁获取失败，此时B的主节点宕机，从节点转为主节点但是没有同步到加锁信息，此时另一个线程来获取锁，A上的锁无法获取，但是B和C都获取成功，则又出现了并发问题。可以加更多的节点来解决数据一致性的问题，但是这样会影响性能而且需要维护更多的redis。

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