一、為什么需要分布式鎖

在單機應用中，synchronized 或 ReentrantLock 足以解決并發問題。但在 分布式系統 中，多臺服務器之間共享同一個資源時，如果沒有鎖，很可能出現 超賣、重復扣減、數據不一致 等問題。
因此，分布式鎖應運而生，Redis 因其高性能與豐富指令，成為分布式鎖的常用實現工具。

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二、Redis 實現分布式鎖的基本原理

Redis 分布式鎖主要基于 SET key value NX EX time 命令實現，核心思路：

1. 加鎖：

   • 使用 SETNX 保證 key 不存在時才能成功設置。

   • 使用 EX 設置過期時間，避免死鎖。

   • value 通常設置為隨機值，用于標識鎖的持有者。

2. 解鎖：

   • 判斷當前鎖的 value 是否是自己設置的隨機值。

   • 只有持有者才能釋放鎖。

   • 使用 Lua 腳本保證“查詢 value + 刪除 key”的原子性。

這樣可以保證：

• 互斥性：同一時刻只有一個客戶端獲取鎖。

• 避免死鎖：即使客戶端異常宕機，鎖也會自動過期釋放。

• 可重入/安全解鎖：通過 value 標識持有者，防止誤刪別人的鎖。

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三、可能存在的問題

1. 鎖過期導致并發

   • 如果業務邏輯執行時間 > 鎖過期時間，可能導致鎖自動釋放，其他客戶端拿到鎖，出現數據不一致。

2. 主從復制延遲問題

   • 在 Redis 主從架構下，如果主節點寫入成功但未同步到從節點，主節點宕機后從節點被提升為主，會導致鎖丟失。

3. 不可重入性

   • 同一個線程多次加鎖會失敗，需要額外機制實現可重入。

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四、改進策略

1. 合理設置過期時間

• 根據業務邏輯耗時設置合理的鎖過期時間。

• 可結合 鎖續期機制：在后臺定時任務中為鎖自動續期（如 Redisson 的 WatchDog）。

2. 使用 Lua 腳本保證原子性

• 解鎖必須使用 Lua 腳本，保證“判斷 value + 刪除 key”操作的原子性。

3. Redlock 算法（Redis 官方提出）

• 通過 多個 Redis 實例 獲取鎖，必須在大多數節點上成功才算加鎖成功。

• 提高了分布式鎖的可靠性，避免因單點故障導致鎖失效。

4. 引入 Redisson 框架

• Redisson 封裝了分布式鎖，支持可重入鎖、公平鎖、讀寫鎖、自動續期等功能。

• 在實際業務中更推薦使用，而不是自己手寫。

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五、典型應用場景

1. 電商秒殺：防止超賣。

2. 庫存扣減：保證同一商品庫存不會被多次扣減。

3. 訂單防重：防止重復提交訂單。