Redis红锁探究其糟糕的一面（redis红锁缺点）

Redis红锁：探究其糟糕的一面

随着互联网的发展，Redis作为一种开源、高性能的NoSQL数据库，受到越来越多企业的青睐。其中，Redis的分布式锁（Red Lock）机制，极大地方便了多个线程同时操作同一个资源的场景。但是，近些年来，Redis红锁的弊端也愈发明显，即它不能保证分布式锁的正确性，容易引发严重的并发问题。接下来，我们将探究Redis红锁的糟糕一面，并提供一些解决方案。

一、Redis红锁的基本原理

1. 红锁流程

Redis红锁的基本原理是：利用Redis的setnx命令（只有当指定的key不存在时才能设置成功），将锁（lock）的key设置为某个字符串，锁的有效期为一定时间，即锁的过期时间（expire time）。但是，在当前的Redis实例失败的场景中，由于之前加锁的原Redis实例与新Redis实例具有相同的密码并且设置了相同的锁，新的Redis实例能够解锁之前加锁的Redis实例所拥有的锁。

红锁的代码如下：

set red_lock {unique identifier} EX {expire time} NX

其中：

– unique identifier唯一标识符是指一个具有唯一性的字符串或整数。

– expire time是指锁过期的时间。例如，为1000ms。

– NX代表“if not exist”。它指定了只有当键不存在时才能获取该锁。如果key存在时，则无法设置成功。

2. 红锁分为三步

– 在Redis集群中的大多数节点上，调用setnx命令尝试获取锁；

– 如果至少N/2+1个Redis节点上成功地获取了锁并且所有节点都使用相同的唯一标识符和超时时间设置了对应的key，那么就认为获取锁成功；

– 获取锁的一方在获取到锁之后，根据其设置的过期时间，在Redis集群中不断延长锁的过期时间，以保证当前线程的锁不会失效。

二、Redis红锁的弊端

1. Redis红锁的安全性问题

在上面的流程中，前两步的操作都是和Redis安全性息不到关系的。而在第三步中，由于Redis是非一致性的，会产生脆弱性，进而导致安全性问题。

2. 红锁无法保证资源的一致性

在高并发的情况下，可能会出现锁的竞争，即两个客户端同时获取到锁。这种情况下，虽然锁被获取了，但是资源无法保证一致性。这就很容易导致数据不一致等问题。

3. Redis限制

Redis在实现分布式锁时，有一个限制条件——时间窗口。如果时间窗口过小，则会造成CPU资源的浪费；如果时间窗口过大，则会造成过多的并发问题。

三、解决方案

在面对Redis红锁的问题时，我们提出了以下几个解决方案。

1. 基于Redis实现分布式锁

Redis实现分布式锁的过程中，需要确保每个Redis操作都是原子化的。这可以通过Lua脚本来实现。

2. ZooKeeper实现分布式锁

ZooKeeper分布式锁是另一种分布式锁实现方式。相较于Redis，它可以更好地保证分布式锁的正确性。ZooKeeper最大的优势是它是一致性的。它使用了Paxos算法来保证数据一致，每个计算节点都独立地运行，这使得分布式系统更加健壮。

3. 引入分布式事务

在分布式环境下，引入分布式事务，通多分布式两段提交来实现，从根本上解决锁和资源不一致问题。不过，需要考虑到分布式事务带来的性能问题和可靠性问题。

综上，Redis红锁的糟糕一面在大家都需要说明下，尽管Redis红锁看起来是解决分布式锁问题的好方式，但是它的弊端太多，需要注意。在实际生产中，选择适合的分布式锁方式，需要结合自己的业务场景和性能要求来决定。