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news 2025/7/17 22:47:38

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Redis分布式锁

Redis 分布式锁是一种使用 Redis 数据库实现分布式锁的方式，可以保证在分布式环境中同一时间只有一个实例可以访问共享资源。

实现机制

以下是实现其加锁步骤：

在这里插入图片描述

获取锁

在 Redis 中，一个相同的key代表一把锁。是否拥有这把锁，需要判断key和value是否是自己设置的，同时还要判断锁是否已经过期。

首先通过get命令去获取锁，如果获取不到说明还没有加锁
如果还没有加锁我们就可以去通过set命令去加锁，并且需要设置一个expire过期时间防止成为一个长生不老锁，那如果业务还没有执行完锁就释放了怎么办呢？这个后面会提到续锁
如果获取到了key说明已经被其他实例抢到了锁，加锁失败
加锁失败还需要根据一些操作例如超时时间内去重试加锁，直到加锁成功或者超时

这些操作都需要原子性操作，需要用lua脚本进行封装

lock.lua
val = redis.call('get', KEYS[1])
if val == false thenreturn redis.call('set', KEYS[1], ARGV[1], 'EX', ARGV[2])
elseif val == ARGV[1] thenredis.call('expire', KEYS[1], ARGV[2])return 'OK'
elsereturn ''
end

释放锁

释放锁的时候就是把key删除，不过删除的时候需要判断是不是自己加的锁

unlock.lua
if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] thenreturn redis.call('del', KEYS[1])
elsereturn 0
end

Go 实现分布式锁

结构体字段配置

// redis客户端连接
type Client struct {client  redis.CmdablevarFunc func() stringg       singleflight.Group
}// 锁的结构体
type Lock struct {client     redis.Cmdablekey        stringvalue      stringexpiration time.Durationunlock     chan struct{}unlockOne  sync.Once
}// NewClient creates a *Client
func NewClient(client redis.Cmdable) *Client {return &Client{client: client,varFunc: func() string {return uuid.New().String()},}
}// 重试策略
type RetryStrategy interface {// Next determines the time interval for Lock// and whether Lock to retryNext() (time.Duration, bool)
}// 周期性重试
type FixedIntervalRetry struct {Interval time.DurationMax      intcnt      int
}

lua 脚本，使用go的embed映射到luaLock string

var (ErrFailedToPreemptLock = errors.New("redis-lock: failed to lock")ErrLockNotHold         = errors.New("redis-lock: lock not hold")ErrLockTimeout         = errors.New("redis-lock: lock timeout")//go:embed lua/unlock.lualuaUnlock string//go:embed lua/refresh.lualuaRefresh string//go:embed lua/lock.lualuaLock string
)

加锁Lock

加锁时有两种方案，一种是比较简单的( TryLock )尝试加锁，只需要传个过期时间，另一种是比较完善的( Lock )加锁，会有超时策略等

func newLock(client redis.Cmdable, key string, value string, expiration time.Duration) *Lock {return &Lock{client:     client,key:        key,value:      value,expiration: expiration,unlock:     make(chan struct{}, 1),}
}// TryLock tries to acquire a lock
func (c *Client) TryLock(ctx context.Context,key string,expiration time.Duration) (*Lock, error) {val := c.varFunc()ok, err := c.client.SetNX(ctx, key, val, expiration).Result()if err != nil {return nil, err}if !ok {return nil, ErrFailedToPreemptLock}return newLock(c.client, key, val, expiration), nil
}// Lock tries to acquire a lock with timeout and retry strategy
func (c *Client) Lock(ctx context.Context,key string,expiration time.Duration,timeout time.Duration, retry RetryStrategy) (*Lock, error) {var timer *time.Timerval := c.varFunc()for {lCtx, cancel := context.WithTimeout(ctx, timeout)res, err := c.client.Eval(lCtx, luaLock, []string{key}, val, expiration.Seconds()).Result()cancel()if err != nil && !errors.Is(err, context.DeadlineExceeded) {return nil, err}if res == "OK" {return newLock(c.client, key, val, expiration), nil}interval, ok := retry.Next()if !ok {return nil, ErrLockTimeout}if timer == nil {timer = time.NewTimer(interval)} else {timer.Reset(interval)}select {case <-timer.C:case <-ctx.Done():return nil, ctx.Err()}}
}

解锁unLock

// Unlock releases the lock
func (l *Lock) Unlock(ctx context.Context) error {res, err := l.client.Eval(ctx, luaUnlock, []string{l.key}, l.value).Int64()defer func() {l.unlockOne.Do(func() {l.unlock <- struct{}{}close(l.unlock)})}()if errors.Is(err, redis.Nil) {return ErrLockNotHold}if err != nil {return err}if res != 1 {return ErrLockNotHold}return nil
}