通过SET原子操作来设置key和过期时间

// 加锁
// 如果key不存在，那么设置它的值，否则什么也不做
SETNX lock 1
// 10s后自动过期
EXPIRE lock 10

// 2者合一，一条命令保证原子性执行
SET lock 1 EX 10 NX

问题1：无法评估准确的加锁时间（自动续期）
问题2：客户端1释放了客户端2持有的锁（保存和判断加锁者信息）

RedLock

Redis一般采用主从集群+哨兵的模式部署，好处在于，当主库异常宕机时，哨兵可以实现故障自动切换，把从库提升为主库。

主从切换场景

客户端1在主库上加锁成功
主库异常宕机，SET命令还未同步到从库上（主从复制是异步的）
从库被哨兵提升为新主库，这个锁在新的主库上丢失了

Redlock解决方案

只部署主库，主库部署多个，推荐至少5个实例，它们之间没有任何关系
步骤：
1.客户端先获取当前时间戳T1
2.客户端依次向这5个Redis实例发起加锁请求，且每个请求会设置超时时间（毫秒级，要远小于锁的有效时间），如果某一个实例加锁失败，就立即向下一个Redis实例申请加锁
3.如果客户端从>=3个（大多数）以上Redis实例加锁成功，则再次获取当前时间戳T2，如果T2-T1<锁的过期时间，此时，认为客户端加锁成功，否则认为加锁失败
4.加锁成功，之后向全部节点发起释放锁请求
加锁失败，向全部节点发起释放锁请求

4 个重点
1. 客户端在多个 Redis 实例上申请加锁
2. 必须保证大多数节点加锁成功
3. 大多数节点加锁的总耗时，要小于锁设置的过期时间
4. 释放锁，要向全部节点发起释放锁请求

1) 为什么要在多个实例上加锁？
为了容错，部分实例异常宕机，剩余的实例加锁成功，整个锁服务依旧可用。
2) 为什么大多数加锁成功，才算成功？
多个 Redis 实例一起来用，组成了一个分布式系统，只要大多数节点正常，那么整个系统依旧是可以提供服务的。
3) 为什么步骤3加锁成功后，还要计算加锁的累计耗时？
因为操作的是多个节点，所以即使大多数节点加锁成功，但如果加锁的累计耗时已经超过了锁的过期时间，那此时有些实例上的锁可能已经失效了，这个锁就没有意义了。

对于Redlock的质疑

分布式系统会遇到的三座大山：NPC
N：Network Delay，网络延迟
P：Process Pause，进程暂停（GC）
C：Clock Drift，时钟漂移

Martin 用一个进程暂停（GC）的例子，指出了 Redlock 安全性问题：
1.客户端 1 请求锁定节点 A、B、C、D、E
2.客户端 1 的拿到锁后，进入 GC（时间比较久）
3.所有 Redis 节点上的锁都过期了
4.客户端 2 获取到了 A、B、C、D、E 上的锁
5.客户端 1 GC 结束，认为成功获取锁
客户端 2 也认为获取到了锁，发生「冲突」

GC 可能发生在程序的任意时刻，而且执行时间是不可控的。

当多个 Redis 节点时钟发生问题时，也会导致 Redlock 锁失效。
1. 客户端 1 获取节点 A、B、C 上的锁，但由于网络问题，无法访问 D 和 E
2. 节点 C 上的时钟「向前跳跃」，导致锁到期
3. 客户端 2 获取节点 C、D、E 上的锁，由于网络问题，无法访问 A 和 B
4. 客户端 1 和 2 现在都相信它们持有了锁（冲突）

提出 fecing token 的方案，保证正确性
1. 客户端在获取锁时，锁服务可以提供一个递增的 token
2. 客户端拿着这个 token 去操作共享资源
3. 共享资源可以根据 token 拒绝后来者的请求

反驳质疑

如果在 1-3 发生了网络延迟、进程 GC 等耗时长的异常情况，那在第 3 步 T2 - T1，是可以检测出来的，如果超出了锁设置的过期时间，那这时就认为加锁会失败，之后释放所有节点的锁就好了！
如果发生网络延迟、进程 GC 是在步骤 3 之后，也就是客户端确认拿到了锁，去操作共享资源的途中发生了问题，导致锁失效，那这不止是 Redlock 的问题，任何其它锁服务例如 Zookeeper，都有类似的问题。
1. 客户端在拿到锁之前，无论经历什么耗时长问题，Redlock 都能够在第 3 步检测出来
2. 客户端在拿到锁之后，发生 NPC，那 Redlock、Zookeeper 都无能为力
Redlock 在保证时钟正确的基础上，是可以保证正确性的。

质疑 fencing token 机制
既然服务器都有了互斥能力，那还要分布式锁干什么？

ZooKeeper分布式锁优缺点

优点
1. 不需要考虑锁的过期时间
2. 加锁失败后，可以watch等待锁释放
缺点
1. 性能不如 Redis
2. 部署和运维成本高
3. 客户端与ZooKeeper的长时间失联，锁被释放问题

参考资料

使用Redis实现分布式锁和ZK实现分布式锁有什么区别，分别有哪些场景?