基于Redis的分布式锁机制（redis 锁控制）

分布式系统中，多个节点共同管理系统的访问和存储，以确保数据的一致性和安全性。由于分布式系统中的吞吐量比单机系统更高，因此必须保证系统的安全性，以避免竞争条件的出现。

为了解决这个问题，出现了分布式锁机制。分布式锁机制允许在一个分布式系统中的一组服务器之间实现互斥访问来指定资源。Redis是一个开源的、基于内存的、可分布式使用的数据库，可以很容易地实现分布式锁机制。

实现Redis分布式锁机制一般有两种方法：一种是基于setnx命令和expire命令，另一种是基于script命令的Lua脚本。下面详细描述两种实现方式。

1、基于setnx + expire 命令: 使用setnx命令来试图在Redis服务器中存储一个锁，如果该锁不存在，则setnx命令会成功，并返回1；如果该锁已经存在，则setnx命令会返回0。

此外，为了避免死锁的发生，在setnx命令之后，一定要给该锁增加一个过期时间expire，以便在系统出现故障后，锁可以自动解锁。

下面是一个实现基于setnx + expire 命令的分布式锁机制代码实现：

// 设置锁:
String lockKey = “my_lock";
// 设置锁的超时时间
int lockExpireSeconds = 10;
Long setnxResult = jedis.setnx(lockKey, String.valueOf(System.currentTimeMillis() + lockExpireSeconds));
// 设置超时时间
if(setnxResult != null && setnxResult.intValue() == 1) {
  jedis.expire(lockKey, lockExpireSeconds);
}
// 释放锁
// 判断加锁与当前时间的差
String nowValueStr = jedis.get(lockKey);
if (nowValueStr != null && Long.parseLong(nowValueStr) >= System.currentTimeMillis()) {
 jedis.del(lockKey);
}

2、基于script命令的Lua脚本实现。在这种方式下，可以用一句话实现完整的加锁和释放锁，并且也可以设置超时时间，从而确保获取锁的操作是原子性的。Lua脚本语言就是为了解决这个问题而开发的，从而可以以一种比较安全的方式在Redis服务器上运行脚本代码。

下面是一个实现基于script命令的Lua脚本的分布式锁机制的代码实现：

//设置锁
String lockKey = “my_lock”;
int lockExpireSeconds = 10;
String script = “if redis.call('setnx', KEYS[1], ARGV[1]) == 1 then return nil else return redis.call('pttl', KEYS[1]) end”;
Object result = jedis.evalsha(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(lockKey));
// 释放锁
String script = "if redis.call(‘get‘, KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end"; 
Object result = jedis.evalsha(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(lockKey));

通过以上，基于Redis的分布式锁机制保证了Redis分布式系统数据的一致性和安全性，可以实现操作资源的互斥访问，避免竞争条件的出现，提高了系统的效率。