如何用Redis实现分布式锁？分布式锁是一种分布式环境下的并发控制机制。用于控制一种资源一次只能被一个应用程序使用。如下图所示：Redis本身可以被多个客户端共享访问。它恰好是一个共享存储系统，可以用来存储分布式锁。而且Redis读写性能高，可以处理高并发的锁操作场景。Redis的SET命令有一个NX参数可以实现“只有key不存在才插入”，所以可以用来实现分布式锁：如果key不存在则显示插入成功，即可用于表示加锁成功；如果key存在，会显示Insertionfailure，可以用来提示加锁失败。基于Redis节点实现分布式锁时，需要满足三个条件进行加锁操作。加锁包括读取锁变量、检查锁变量值和设置锁变量值三个操作，但是需要在原子操作中完成，所以我们使用带有NX选项的SET命令来实现加锁;锁变量需要设置过期时间，防止客户端异常获取锁，导致锁无法释放。因此，我们在执行SET命令时加入EX/PX选项，设置其过期时间；锁变量的值需要能够区分不同的客户端。锁定操作，避免解除锁定时误操作。因此，当我们使用SET命令设置锁变量的值时，每个客户端设置的值都是唯一的值，用于标识该客户端；满足这三个条件的分布式命令如下：SETlock_keyunique_valueNXPX10000lock_key为keykey；unique_value是客户端生成的唯一标识，用来区分不同客户端的锁操作；NX表示只有当lock_key不存在时才设置lock_key；PX10000表示lock_key过期时间设置为10s，防止客户端出现异常无法释放锁。解锁过程是删除lock_key密钥（dellock_key），但不能随意删除。需要保证执行操作的客户端是被锁定的客户端。所以，在解锁的时候，首先要判断锁的unique_value是否为加锁客户端，如果是，则删除lock_key键。可以看出解锁有两个操作。这时候就需要Lua脚本来保证解锁的原子性，因为Redis可以原子地执行Lua脚本，这样就保证了解锁操作的原子性。//释放锁时，先比较unique_value是否相等，避免意外释放锁ifredis.call("get",KEYS[1])==ARGV[1]thenreturnredis.call("del",KEYS[1]])elsereturn0end这样就通过SET命令和Lua脚本在Redis单节点上完成了分布式锁的加锁和解锁。基于Redis实现分布式锁的优缺点是什么？基于Redis实现分布式锁的优点：高性能（这是选择缓存实现分布式锁的核心出发点）。易于实施。很多研发工程师选择使用Redis来实现分布式锁，很大程度上是因为Redis提供了setnx方法，实现分布式锁非常方便。避免单点故障（因为Redis是跨集群部署的，自然就避免了单点故障）。基于Redis实现分布式锁的缺点：超时时间不好设置。锁的超时时间设置过长，会影响性能；如果超时时间设置得太短，共享资源将得不到保护。比如在某些场景下，线程A获取到锁后，业务代码的执行时间可能比较长，导致锁超时，锁会自动失效。注意线程A还没有执行完，后面的线程B不小心持有了锁。锁是指可以操作共享资源，所以不能保护两个线程之间的共享资源。那么如何合理设置超时时间呢？我们可以根据合约续订来设置超时时间：先给锁设置一个超时时间，然后启动一个守护线程，让守护线程在一段时间后重新设置锁的超时时间。实现方法是：写一个守护线程，然后判断锁的状态。当锁即将到期时，续约并重新加锁。主线程执行完毕后，销毁更新锁。然而，这种方法相对复杂。Redis主从复制模式下的数据是异步复制的，导致分布式锁不可靠。如果Redis主节点获取锁后Redis主节点宕机，没有同步到其他节点，此时新的Redis主节点仍然可以获取锁，所以多个应用服务可以同时获取锁。Redis如何解决集群中分布式锁的可靠性问题？为了保证集群环境下分布式锁的可靠性，Redis官方设计了分布式锁算法Redlock（红锁）。它是一个基于多个Redis节点的分布式锁。即使某个节点发生故障，锁变量仍然存在，客户端仍然可以完成锁操作。Redlock算法的基本思想是让客户端和多个独立的Redis节点轮流请求申请锁。如果客户端能成功完成与一半以上节点的加锁操作，那么我们认为客户端成功获得了分布式类型的锁，否则加锁失败。这样即使某个Redis节点出现故障，由于锁数据也保存在其他节点上，客户端仍然可以正常进行锁操作，锁数据不会丢失。Redlock算法加锁三个过程：第一步，客户端获取当前时间。第二步，客户端依次对N个Redis节点进行加锁操作：加锁操作使用带有NX、EX/PX选项的SET命令，以及客户端的唯一标识。如果某个Redis节点出现故障，为了保证Redlock算法在这种情况下能够继续运行，我们需要为“锁操作”设置一个超时时间（不是“加锁”的超时时间，而是“加锁”的超时时间）operation”来设置超时时间）。第三步，一旦客户端完成与所有Redis节点的加锁操作，客户端需要计算整个加锁过程的总时间（t1）。加锁成功必须同时满足两个条件（简要说明：如果超过半数的Redis节点成功获取锁，且总花费时间不超过锁的有效时间，则加锁成功）：条件1：客户端从超过半数（大于等于N/2+1）的Redis节点成功获取到锁；条件二：客户端获取锁的总时间（t1）不超过锁的有效时间。成功获取锁后，客户端需要重新计算锁的有效时间。计算的结果是“锁的初始有效时间”减去“客户端获取锁所花费的总时间（t1）”。锁失效后，客户端向所有Redis节点发起释放锁的操作。释放锁的操作和单节点释放锁的操作是一样的，只要执行释放锁的Lua脚本即可。
