Go结合Redis怎么实现分布式锁

一、什么是分布式锁

在分布式系统中，分布式锁是为了协同分布式系统的各个节点，保证同一时刻只有一个节点可以对共享资源进行操作。

分布式锁有很多实现方式，如：利用数据库乐观锁实现、Zookeeper实现、基于Redis实现等。在本文中，我们重点介绍如何使用Go语言结合Redis实现分布式锁。

二、Redis如何实现分布式锁

在Redis中实现分布式锁的基本思路是利用Redis的一个原子操作:setnx（SET if Not eXists）命令。setnx命令能够在Redis中的一个key不存在时设置这个key的值为某个固定的值，如果这个key已经存在，setnx则不做任何事情

1. 实现方式

基于Redis实现分布式锁的方式流程如下：

客户端尝试用setnx命令获取锁

如果获取成功，即返回成功

如果获取失败，即锁已经被其他客户端持有，这时客户端需要等待一段时间后再重试

客户端获得锁之后需要释放锁

在实现过程中，需要注意防止死锁的情况。因此，一般在锁超时的时候需要释放锁，以免出现死锁。

2. 代码实现

下面是一个使用Go语言结合Redis实现分布式锁的示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/garyburd/redigo/redis"
    "time"
)
var (
    REDIS_LOCK_EXPIRE int    = 30 // 锁的过期时间
    REDIS_LOCK_KEY    string = "redis_lock" // 用来保持同步的redis key
)
func RedisLock() bool {
    conn, err := redis.Dial("tcp", "localhost:6379")
    if err != nil {
        fmt.Println("redis conn error", err)
        return false
    }
    defer conn.Close()
    // 获取锁
    lockResult, err := redis.String(conn.Do("SET", REDIS_LOCK_KEY, "1", "EX", REDIS_LOCK_EXPIRE, "NX"))
    if err != nil {
        fmt.Println("redis conn error", err)
        return false
    }
    if lockResult == "OK" {
        // 获取锁成功
        return true
    } else {
        // 获取锁失败，稍等一段时间后重试
        time.Sleep(time.Millisecond * 100)
        return RedisLock()
    }
}
func RedisUnLock() bool {
    conn, err := redis.Dial("tcp", "localhost:6379")
    if err != nil {
        fmt.Println("redis conn error", err)
        return false
    }
    defer conn.Close()
    // 释放锁
    _, err = conn.Do("DEL", REDIS_LOCK_KEY)
    if err != nil {
        fmt.Println("redis conn error", err)
        return false
    }
    return true
}
func main() {
    if RedisLock() {
        // 获取锁成功，执行业务逻辑。直到业务逻辑完成，释放锁。
        fmt.Println("lock success")
        RedisUnLock()
    } else {
        fmt.Println("lock failed")
    }
}

三、分布式锁的优化

虽然Redis实现分布式锁的方式比较简单，但是它可能存在这样一种情况：客户端获取锁之后，还没有来得及释放锁，锁就被自动释放了。这是因为，在设置锁的过期时间时，假如业务逻辑执行时间较长，锁的过期时间就被延长了，造成其他客户端可以获取锁。

为了解决这个问题，我们可以通过向Redis发送脚本的方式将获取锁和释放锁的操作合并成一个命令。这样就可以保证锁的过期时间不被业务逻辑的执行时间所影响。

代码修改如下：

func RedisLock() bool {

    conn, err := redis.Dial("tcp", "localhost:6379")
    if err != nil {
        fmt.Println("redis conn error", err)
        return false
    }
    defer conn.Close()
    // 获取锁
    lockResult, err := redis.String(conn.Do("EVAL", `
        if redis.call("setnx",KEYS[1],ARGV[1]) == 1 then
            redis.call("expire",KEYS[1],ARGV[2])
            return 1
        else
            return 0
        end`,
        1, REDIS_LOCK_KEY, "1", REDIS_LOCK_EXPIRE)) // 设置锁的过期时间
    if err != nil {
        fmt.Println("redis conn error", err)
        return false
    }
    if lockResult == "1" {
        // 获取锁成功
        return true
    } else {
        // 获取锁失败，稍等一段时间后重试
        time.Sleep(time.Millisecond * 100)
        return RedisLock()
    }
}
func RedisUnLock() bool {
    conn, err := redis.Dial("tcp", "localhost:6379")
    if err != nil {
        fmt.Println("redis conn error", err)
        return false
    }
    defer conn.Close()
    // 释放锁
    _, err = conn.Do("DEL", REDIS_LOCK_KEY)
    if err != nil {
        fmt.Println("redis conn error", err)
        return false
    }
    return true
}

四、总结

在本文中，我们介绍了如何利用Go语言结合Redis实现分布式锁。我们使用了Redis的setnx命令实现了分布式锁获取，并在锁的过期时间内确保只有一个客户端可以对共享资源进行操作。为了解决锁的过期时间影响业务逻辑执行时间的问题，我们通过向Redis发送脚本的方式将获取锁和释放锁的操作合并为一个命令，从而保证了锁的过期时间不会被业务逻辑的执行时间所影响。

分布式锁是分布式系统中的一个重要问题，在使用时需要仔细考虑多种因素。以上是本文对利用Go语言结合Redis实现分布式锁的一个简单介绍，希望能够对您有所帮助。