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redis红锁

ai 2025/7/16 7:52:06

一、为什么需要 Redlock？

背景问题：

在实际生产环境中，单个 Redis 实例可能存在以下风险：

风险	说明
单点故障（SPOF）	Redis 宕机会导致锁失效
主从复制延迟	使用哨兵或集群，主从之间同步是异步的，可能导致锁误删
网络分区问题	节点彼此之间通信中断，客户端可能和不同 Redis 发生交互，导致锁争抢错误

所以问题是：

如何在多 Redis 节点中安全地加锁，同时避免网络和节点不一致导致的锁“幻觉”？

于是 Redis 作者 antirez（Salvatore Sanfilippo）提出了 Redlock 算法。

二、Redlock 的设计目标

保证即使在 Redis 节点部分失效、网络延迟等问题下，也能安全地获得分布式锁，并确保“只有一个客户端获得锁”。

三、Redlock 的核心思想

Redlock 使用多个相互独立的 Redis 实例（建议 5 个），算法流程如下：

✅ 加锁流程（五步）：

获取当前时间戳 T1（毫秒）
使用相同的 key 和 value 向 多个 Redis 节点顺序执行加锁操作，命令：
```
SET lock_key value NX PX 30000
```
尝试在 大多数节点 上加锁成功（比如 5 个节点中 ≥3 个成功）
计算总耗时 T2 - T1，必须小于锁的过期时间（比如 30000ms）
若满足以上条件，则加锁成功，否则失败并回滚（解掉已经加上的锁）

✅ 只有同时满足“多数节点成功 + 时间窗口有效”，才认为锁真正成功。

四、Redlock 加锁成功的示意图

Client A             Redis-1    Redis-2    Redis-3    Redis-4    Redis-5|-----------------> SET NX PX (成功)|-----------------------------> SET NX PX (成功)|-------------------------------------> SET NX PX (失败)|-------------------------> SET NX PX (成功)|-----------------------------------------------> SET NX PX (成功)✅ 成功节点 = 4 >= 3
⏱ 加锁耗时 = 30ms < 30000ms🔐=> 加锁成功！

五、Redlock 的释放锁逻辑

与单节点 Redis 锁相同，必须使用 Lua 脚本确保只删除自己的锁，否则可能删错别人设置的锁。

客户端应在每个实例上执行以下逻辑：

if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] thenreturn redis.call("del", KEYS[1])
elsereturn 0
end

六、Redlock 的优点

优点	说明
高容错	允许部分 Redis 节点故障
避免主从延迟风险	不依赖某个主节点，多个节点投票机制更健壮
强一致性更近一步	多节点协调提升了锁的可靠性
官方推荐方案	来自 Redis 原作者，适合追求安全性的分布式场景

七、Redlock 的缺点 & 争议点

虽然 Redlock 设计理念优秀，但在业界也有一定争议：

复杂性高：需要多个 Redis 实例维护、同步、多点操作、时钟精度问题
实际并不绝对安全：在极端网络分区场景下仍可能导致脑裂
Redisson 中实现的是“改良版”：引入了“看门狗”机制自动续约

参考论文：《How to do distributed locking》（Martin Kleppmann）

八、Redlock 实践建议

使用 Redis 5 个独立节点（物理或逻辑隔离）
设置合理过期时间（避免锁误释放）
使用 UUID 作为锁值，防止误删他人锁
使用 Lua 脚本释放锁
可以使用 Redisson 作为客户端库，它对 Redlock 做了良好封装

九、Redlock vs 普通 Redis 分布式锁对比

项目	单节点 Redis 锁	Redlock
节点数量	1	≥ 3（推荐5）
可用性	容易单点故障	容错性强
一致性	较弱（主从问题）	更强
复杂性	简单	较高
实现方式	SET NX PX	多节点投票、时间窗口