面试题：Redis分布式锁解决MySQL并发写冲突时如何处理锁的可重入性

Question

在利用Redis分布式锁处理MySQL并发写冲突的项目里，若存在同一个线程多次获取锁的需求，如何设计并实现具有可重入性的分布式锁机制，需要阐述具体的实现思路和涉及到的Redis操作。

Answer 1

1. 实现思路：
   • 为每个获取锁的线程关联一个标识，比如线程ID。
   • 在锁的value中记录获取锁的线程ID和重入次数。
   • 当线程尝试获取锁时，首先判断锁是否存在。若不存在，则获取锁并初始化线程ID和重入次数为1。若锁已存在且线程ID与当前线程ID一致，则增加重入次数。
   • 释放锁时，若重入次数大于1，则只减少重入次数；若重入次数为1，则删除锁。
2. 涉及的Redis操作：
   • 获取锁：
     • 使用SETNX（SET if Not eXists）命令尝试设置锁的键值对。如果锁不存在，SETNX返回1，说明获取锁成功，此时设置锁的value为当前线程ID:1。例如，假设锁键为lock_key，线程ID为thread_id，可以使用如下伪代码：

if (redis.call('SETNX', 'lock_key', 'thread_id:1') == 1) {
    return true;
}

 - 如果`SETNX`返回0，说明锁已存在。此时使用`GET`命令获取锁的value，判断value中的线程ID是否与当前线程ID一致。如果一致，使用`INCRBY`命令将重入次数加1。例如：

local value = redis.call('GET', 'lock_key')
if (value ~= nil and string.sub(value, 1, string.find(value, ':') - 1) == 'thread_id') {
    redis.call('INCRBY', 'lock_key', 1)
    return true;
}
return false;

• 释放锁：
  • 使用GET命令获取锁的value，判断value中的线程ID是否与当前线程ID一致。如果一致，使用DECRBY命令将重入次数减1。

local value = redis.call('GET', 'lock_key')
if (value ~= nil and string.sub(value, 1, string.find(value, ':') - 1) == 'thread_id') {
    local new_count = redis.call('DECRBY', 'lock_key', 1)
    if (new_count == 0) {
        redis.call('DEL', 'lock_key')
    }
    return true;
}
return false;

上述代码使用Redis Lua脚本来保证操作的原子性，避免并发情况下的竞争问题。