Go 语言下基于Redis分布式锁的实现方式

本篇文章主要是结合我之前面试的各种经历和实战开发中遇到的问题解决经验整理的，希望这篇《Go 语言下基于Redis分布式锁的实现方式》对你有很大帮助！欢迎收藏，分享给更多的需要的朋友学习~

分布式锁一般有三种实现方式：1. 数据库乐观锁；2. 基于Redis的分布式锁；3. 基于ZooKeeper的分布式锁。本篇博客将介绍第二种方式，基于Redis实现分布式锁。虽然网上已经有各种介绍Redis分布式锁实现的博客，然而他们的实现却有着各种各样的问题，为了避免误人子弟，本篇博客将详细介绍如何正确地实现Redis分布式锁。

项目地址： https://github.com/Spongecaptain/redisLock

1. Go 原生的互斥锁

Go 原生的互斥锁即 sync 包下的 Mutex 结构体，利用此结构体的 Lock 以及 Unlock 方法能够实现锁的占据以及释放。

关于 sync.Mutex，我们可以总结出如下的特性：

• 支持自旋锁，在并发冲突不严重的背景下提高锁的使用效率；
• 支持锁的公平性，能够避免锁导致的线程饥饿问题；
• 不支持锁的重入，持有锁的协程再次申请锁资源会导致死锁；
• 任何协程都可以调用 Mutex.Unlock 方法来解锁，并不只允许占据锁资源的协程进行解锁；
• 不支持超时锁获取，也不支持 TryLock 机制

Go 语言中 sync.Mutex 的特性与 Java 中 java.util.concurrent.locks.Lock 相比，API 语义简单不少，这也符合 Go 语言对于简单化的追求。

下面看看本项目-基于 Redis 的分布式锁能够提供哪些分布锁特性。

2. redisLock 的特性

github-redisLock 是一个基于 go-redis/redis 客户端的 Redis 分布式锁。其拥有的如下的特性：

• 原子性：利用 Lua 脚本实现原子性语义；
• 阻塞唤醒：利用 Redis 的发布订阅来实现锁的阻塞唤醒；
• 锁自动过期：避免因为宕机导致的死锁问题；
• 锁的自动续期：利用 Go 协程实现锁资源的自动续期，避免出现业务时间>锁超时时间导致并发安全问题
• TryLock：尝试获取一次锁，获取失败后阻塞
• 自旋锁：提供自旋锁 API 来实现分布式锁的自旋获取
  

github-redisLock 同时不支持如下特性：

重入性：分布式锁不可重入，Go 语言并没有优雅的方式来实现 Java 中的 ThreadLocal 机制
非公平性：分布式锁存在非公平问题，在极端情况下会导致饥饿问题

3. Quick Start

Install redisLock:

go get github.com/Spongecaptain/redisLock

Create redis client:

import(
 "github.com/go-redis/redis"
)
var redisClient = redis.NewClient(&redis.Options{
 Addr:     "localhost:6379",
 Password: "", // no password set
 DB:       0,  // use default DB
})

Create redisLock:

key := "reids-lock-key"
value := "redis-lock-value"
lock := redisLock.NewRedisLock(redisClient, key, value)

err := lock.Lock()
if err != nil {
  fmt.Println(err.Error())
  return
}
fmt.Println("get redis lock success")
defer func() {
  err = lock.Unlock()
  if err != nil {
    fmt.Println(err.Error())
    return
  }
  fmt.Println("release redis lock success")
}()

4. API 说明

（1）构造分布式锁实例
利用 NewRedisLock 以及 NewRedisLockWithExpireTime 函数能够构造出一个分布式锁实例，NewRedisLockWithExpireTime 的区别在于其能够自定义锁的过期时间。

NewRedisLock 方法接收的 key 决定了分布式锁的粒度，value 决定了只有 value 值相同才能够进行解锁。

（2）TryLock
TryLock 仅尝试一次锁的获取，如果失败，那么不会阻塞，直接返回。

（3）Lock
Lock 会不断尝试索取分布式锁，这会导致调用此方法的协程阻塞。

（4）Unlock
Unlock 方法用于解锁，由于涉及网络通信，解锁可能失败， error!=nil 意味着解锁失败。

（5）LockWithTimeout
Lock 方法会在获取锁资源成功或者超时后返回。

（6）SpinLock
支持指定次数地进行自旋式的锁获取。

到这里，我们也就讲完了《Go 语言下基于Redis分布式锁的实现方式》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于golang的知识点！