面试题：如何在Redis中优化SETNX与EXPIRE组合的分布式锁以避免常见缺陷

Question

已知SETNX与EXPIRE组合实现分布式锁存在缺陷，例如在SETNX成功后EXPIRE设置失败可能导致死锁等情况。请说明至少两种优化方案，并分析每种方案的优缺点。

Answer 1

方案一：使用SET命令替代SETNX与EXPIRE组合

• 优点：
  • 原子性操作，避免了SETNX成功但EXPIRE失败的情况，因为SET命令可以在设置键值对的同时设置过期时间，如 SET key value EX seconds NX，一条命令完成所有操作，不会出现死锁问题。
  • 简化代码逻辑，不需要分两步操作，代码实现更简洁。
• 缺点：
  • 部分旧版本Redis可能不支持这种复合SET命令的写法，兼容性有一定局限。

方案二：使用Lua脚本

• 优点：
  • 保证原子性，Lua脚本在Redis中执行是原子性的，可以将SETNX和EXPIRE操作放在一个Lua脚本中执行，确保要么都成功，要么都失败，有效避免死锁。
  • 灵活性高，Lua脚本可以包含复杂的逻辑，例如可以在脚本中添加更多的业务逻辑判断。
• 缺点：
  • 增加了代码复杂度，编写和调试Lua脚本相对普通Redis命令更复杂，对开发人员要求较高。
  • 维护成本略有上升，需要额外关注Lua脚本的语法、逻辑以及与其他业务代码的集成。