redis分布式锁的实现原理

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Redis分布式锁的实现原理是什么？

咱们面试中经常会被问分布式锁的实现原理，尤其是Redis方案。很多同学可能背过"setnx加过期时间"，但面试官更想听到你对底层机制的思考。Redis分布式锁的核心在于单线程原子性和过期时间兜底，但细节才是区分普通回答和高分答案的关键。

为什么需要分布式锁？

举个实际场景：电商秒杀系统中，100台服务器同时扣减库存。如果不加锁，可能出现超卖。单机锁（如synchronized）只能控制单个JVM的线程，而Redis分布式锁能跨进程协调资源，这才是分布式系统的核心需求。

实现Redis分布式锁的三大步骤

1. 加锁的原子性操作

直接说setnx就out了！现在都用SET key value NX EX 30这种原子命令。NX表示不存在时设置，EX设置过期时间，这两个操作必须原子执行。如果分开执行setnx和expire，可能在设置过期时间前进程崩溃，导致死锁。

2. 唯一标识防误删

很多新手会忽略这点：锁value必须用唯一标识（比如UUID+线程ID）。假设线程A获取锁后阻塞，锁超时释放，线程B获取锁。此时A恢复后可能误删B的锁。通过value校验，保证只能删除自己加的锁。

3. 锁续期机制

默认30秒过期可能不够业务执行怎么办？需要起一个守护线程定时检测（比如每10秒），如果业务还在执行就延长锁时间。这就是Redisson的watchdog机制原理，也是很多开源框架的标准实现。

高频面试问题破解

Q：Redis主从架构下锁失效怎么办？
A：这是著名的锁失效问题。比如主节点加锁后未同步到从节点就宕机，从节点升级为主后可能被其他客户端重复加锁。这时候需要RedLock算法（多个独立Redis实例），但要注意它也有争议，实际要根据业务容忍度选择方案。

Q：如何处理锁超时问题？
建议分三点回答：1）合理预估超时时间 2）实现锁续约机制 3）业务代码要做幂等设计。这里可以举订单支付的例子，即使重复扣款也要有对账机制。

Q：Redis和Zookeeper实现分布式锁的差异？
Redis是AP模型，性能高但可能出现极端情况下的锁失效；ZK是CP模型，通过临时顺序节点实现更可靠的锁，但性能较低。根据业务场景选择，比如金融交易用ZK，秒杀用Redis。

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