基于 Redis 实现全局锁是一种在分布式系统中确保操作的原子性和一致性的方法。Redis 是一个高性能的键值存储系统，它的原子性操作可以用来实现锁的功能。以下是实现全局锁的一般步骤：

  1. 设置锁： 当一个进程或线程需要执行一个需要同步的操作时，它首先向 Redis 发送一个 SET 命令，尝试设置一个具有唯一键名的锁。
SET lock_key unique_value NX PX 30000
  • lock_key 是锁的键名。
  • unique_value 是一个随机生成的值，用于在释放锁时验证锁的持有者。
  • NX 表示 "Not Exist"，只有当 lock_key 不存在时，才会设置锁。
  • PX 表示设置锁的超时时间，单位是毫秒，以避免锁永久占用。
  1. 执行操作： 如果 SET 命令成功执行，并且返回了 OK，那么当前进程或线程就成功获取了锁，可以安全地执行需要同步的操作。
  2. 释放锁： 操作完成后，进程或线程需要释放锁。这通常是通过 Lua 脚本来完成的，以确保释放锁的操作是原子的。
EVAL "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end" 1 lock_key unique_value
  • 这个 Lua 脚本首先检查当前锁的值是否与 unique_value 匹配，如果匹配，则删除锁；如果不匹配，则不执行任何操作。
  1. 锁的超时： 如果因为某种原因，持有锁的进程或线程在完成操作前崩溃了，Redis 会自动在设置的超时时间后删除锁。
  2. 锁的重入： 如果需要支持重入，可以在获取锁时检查当前进程或线程是否已经持有锁，并相应地增加重入次数。
  3. 锁的续期： 在某些情况下，持有锁的进程可能需要延长锁的持有时间，可以通过再次设置锁的超时时间来实现。
  4. 错误处理： 当 SET 命令失败时（即锁已经被其他进程或线程持有），当前进程或线程应该实现某种形式的重试机制，或者记录错误并采取其他适当的行动。

使用 Redis 实现全局锁是一种相对简单且高效的方法，但它也有局限性，比如在极端情况下可能会出现死锁，或者在网络分区的情况下，锁的状态可能不一致。因此，在设计系统时，应该考虑到这些潜在的问题，并采取相应的措施来解决它们。