在单实例JVM中，常见的处理并发问题的方法有很多，比如synchronized关键字进行访问控制、volatile关键字、ReentrantLock等常用方法。
但是在分布式环境中，上述方法却不能在跨JVM场景中用于处理并发问题，当业务场景需要对分布式环境中的并发问题进行处理时，需要使用分布式锁来实现。
分布式锁，是指在分布式的部署环境下，通过锁机制来让多客户端互斥的对共享资源进行访问。
目前比较常见的分布式锁实现方案有以下几种：
基于数据库，如MySQL
基于缓存，如Redis
基于Zookeeper、etcd等。
使用redis实现分布式锁
使用Redis实现分布式锁最简单的方案是使用命令SETNX（SET if Not eXist）。
只在键key不存在的情况下，将键key的值设置为value，若键key存在，则SETNX不做任何动作。
SETNX在设置成功时返回，设置失败时返回0。当要获取锁时，直接使用SETNX获取锁，当要释放锁时，使用DEL命令删除掉对应的键key即可。
使用SETNX在redis节点发生宕机时，那么获取分布式锁的线程就无法释放锁，一直占用着锁不释放，这种占用发生在进行delete key之前发生了redis的节点宕机，那么为key设置一个超时时间，达到一定的时间获取锁的线程自动释放锁，但是这种通过超时时间控制锁的自动释放还会存在问题，比如SETNX与设置过期时间是两个不同的操作，需要放到一个事务中才能满足以上通过超时时间控制锁的自动释放，即保证SETNX与设置过期时间这两个操作的原子性，因为如果在SETNX与设置过期时间之间发生了异常，还是达不到锁的释放，从而还是达不到预期的结果。
// STEP 1
SETNX key value
// 若在这里（STEP1和STEP2之间）程序突然崩溃，则无法设置过期时间，将有可能无法释放锁
// STEP 2
EXPIRE key expireTime那么应该使用“SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]”这个命令。
从 Redis 2.6.12 版本开始， SET 命令的行为可以通过一系列参数来修改：
EX seconds ：将键的过期时间设置为 seconds 秒。执行 SET key value EX seconds 的效果等同于执行 SETEX key seconds value 。
PX milliseconds ：将键的过期时间设置为 milliseconds 毫秒。执行 SET key value PX milliseconds 的效果等同于执行 PSETEX key milliseconds value 。
NX ：只在键不存在时， 才对键进行设置操作。执行 SET key value NX 的效果等同于执行 SETNX key value 。
XX ：只在键已经存在时， 才对键进行设置操作。
举例，我们需要创建一个分布式锁，并且设置过期时间为10s，那么可以执行以下命令：
SET lockKey lockValue EX 10 NX
或者
SET lockKey lockValue PX 10000 NX注意EX和PX不能同时使用，否则会报错：ERR syntax error。
解锁的时候还是使用DEL命令来解锁。
但是上面这种方案还是解决不了实际可能出现的问题，比如：
某线程A获取了锁并且设置了过期时间为10s，然后在执行业务逻辑的时候耗费了15s，此时线程A获取的锁早已被Redis的过期机制自动释放了，在线程A获取锁并经过10s之后，该锁可能已经被其它线程获取到了。当线程A执行完业务逻辑准备解锁（DEL key）的时候，有可能删除掉的是其它线程已经获取到的锁。
解决方式是判断解锁的线程与加锁的线程是否是同一个线程，是同一个线程才能进行解锁操作，比如我们可以在设置key的时候将value设置为一个唯一值uniqueValue（可以是随机值、UUID、或者机器号+线程号的组合、签名等），这种判断比较操作（释放锁的逻辑）也必须保证其原子性，下面我们使用lua脚本来实现这种原子性：
if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then
return redis.call("del",KEYS[1])
else
return 0
end其中ARGV[1]表示设置key时指定的唯一值。
由于Lua脚本的原子性，在Redis执行该脚本的过程中，其他客户端的命令都需要等待该Lua脚本执行完才能执行。
下面我们使用Jedis来演示一下获取锁和解锁的实现，具体如下：
public boolean lock(String lockKey, String uniqueValue, int seconds){
SetParams params = new SetParams();
params.nx().ex(seconds);
String result = jedis.set(lockKey, uniqueValue, params);
if ("OK".equals(result)) {
return true;
}
return false;
}
public boolean unlock(String lockKey, String uniqueValue){
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] " +
"then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
Object result = jedis.eval（script,
Collections.singletonList(lockKey),
Collections.singletonList(uniqueValue));
if (result.equals(1)) {
return true;
}
return false;
}
上面的这种实现还是会有问题，在我们的系统架构里存在一个单点故障，如果Redis的master节点宕机了怎么办呢？有人可能会说：加一个slave节点！在master宕机时用slave就行了！
但是其实这个方案明显是不可行的，因为Redis的复制是异步的。
举例来说：
1、线程A在master节点拿到了锁。
2、master节点在把A创建的key写入slave之前宕机了。
3、slave变成了master节点。
4、线程B也得到了和A还持有的相同的锁。（因为原来的slave里面还没有A持有锁的信息）
使用Redlock算法可以解决上述的问题。
当然，在某些场景下这个方案没有什么问题，比如业务模型允许同时持有锁的情况，那么使用这种方案也未尝不可。
举例说明，某个服务有2个服务实例A和B，初始情况下A获取了锁然后对资源进行操作（可以假设这个操作很耗费资源），B没有获取到锁而不执行任何操作，此时B可以看做是A的热备。
当A出现异常时，B可以“转正”，当锁出现异常时，比如Redis master宕机，那么B可能会同时持有锁并且对资源进行操作，如果操作的结果是幂等的（或者其它情况），那么也可以使用这种方案。
Redlock算法的主要思想是：假设我们有N个Redis master节点，这些节点都是完全独立的，我们可以运用前面的方案来对前面单个的Redis master节点来获取锁和解锁
如果我们总体上能在合理的范围内或者N/2+1个锁，那么我们就可以认为成功获得了锁，反之则没有获取锁
Redlock算法
假设redis的部署模式是redis cluster，总共有5个master节点，通过以下步骤获取一把锁：
获取当前时间戳，单位是毫秒
轮流尝试在每个master节点上创建锁，过期时间设置较短，一般就几十毫秒
尝试在大多数节点上建立一个锁，比如5个节点就要求是3个节点（n / 2 +1）
客户端计算建立好锁的时间，如果建立锁的时间小于超时时间，就算建立成功了
要是锁建立失败了，那么就依次删除这个锁。
只要别人建立了一把分布式锁，你就得不断轮询去尝试获取锁。
但是这种RedLock算法还是颇具争议的，可能还会存在不少的问题，无法保证加锁的过程一定正确，下面使用基于企业级开源的redis-client的Redisson。
基于企业级开源的redis-client的Redisson
此外，实现Redis的分布式锁，除了自己基于redis client原生api来实现之外，还可以使用开源框架：Redission。
Redisson是一个企业级的开源Redis Client，也提供了分布式锁的支持。我也非常推荐大家使用，为什么呢？
如果自己写代码来通过redis设置一个值，是通过下面这个命令设置的。
SET anyLock unique_value NX PX 30000这里设置的超时时间是30s，假如我超过30s都还没有完成业务逻辑的情况下，key会过期，其他线程有可能会获取到锁。这样一来的话，第一个线程还没执行完业务逻辑，第二个线程进来了也会出现线程安全问题。所以我们还需要额外的去维护这个过期时间，太麻烦了~我们来看看redisson是怎么实现的？先感受一下使用redission的爽：
Config config = new Config();
config.useClusterServers()
.addNodeAddress("redis://192.168.31.101:7001")
.addNodeAddress("redis://192.168.31.101:7002")
.addNodeAddress("redis://192.168.31.101:7003")
.addNodeAddress("redis://192.168.31.102:7001")
.addNodeAddress("redis://192.168.31.102:7002")
.addNodeAddress("redis://192.168.31.102:7003");
RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
lock.lock();
lock.unlock();就是这么简单，我们只需要通过它的api中的lock和unlock即可完成分布式锁，他帮我们考虑了很多细节：
1、redisson所有指令都通过lua脚本执行，redis支持lua脚本原子性执行
2、redisson设置一个key的默认过期时间为30s,如果某个客户端持有一个锁超过了30s怎么办？
3、redisson中有一个watchdog的概念，翻译过来就是看门狗，它会在你获取锁之后，每隔10秒帮你把key的超时时间设为30s
4、这样的话，就算一直持有锁也不会出现key过期了，其他线程获取到锁的问题了。
5、redisson的“看门狗”逻辑保证了没有死锁发生。
(如果机器宕机了，看门狗也就没了。此时就不会延长key的过期时间，到了30s之后就会自动过期了，其他线程可以获取到锁)
另外，redisson还提供了对redlock算法的支持。
