面试题：缓存设计之使用Redis实现分布式锁的基础实践

Question

在使用Redis实现分布式锁时，通常会用到哪些Redis命令？请简要说明每个命令在实现分布式锁过程中的作用。

Answer 1

在使用Redis实现分布式锁时，通常会用到以下Redis命令：

1. SETNX（SET if Not eXists）
   • 作用：尝试将一个键值对设置到Redis中，只有当键不存在时才会设置成功。在分布式锁实现中，它用于尝试获取锁。如果SETNX命令返回1，表示成功获取到锁；返回0，表示锁已被其他客户端持有，获取锁失败。例如，客户端A执行SETNX lock_key unique_value，若返回1，则A获取到锁，unique_value可用于标识是哪个客户端获取了锁，以便后续解锁操作。
2. EXPIRE
   • 作用：为指定的键设置过期时间。在分布式锁场景下，当获取锁成功后，为锁键设置一个过期时间是很有必要的，以防止因持有锁的客户端发生故障而导致锁永远无法释放，出现死锁情况。例如，客户端获取锁成功后执行EXPIRE lock_key lock_timeout，lock_timeout为锁的过期时长，单位为秒。这样即使客户端在持有锁期间出现问题，锁也会在一定时间后自动释放。
3. GETSET
   • 作用：将给定键的值设置为新值，并返回该键原来的旧值。在某些分布式锁实现方案中，用于检查并更新锁的持有情况。例如，当客户端尝试重新获取锁（可能是锁即将过期需要续期）时，先使用GETSET获取当前锁的值并设置新的过期时间，如果获取到的值是自己之前设置的标识值，说明仍然持有锁，可以成功续期；否则说明锁已被其他客户端获取。
4. DEL
   • 作用：删除指定的键。在分布式锁实现中，当持有锁的客户端完成任务后，使用DEL命令删除锁键来释放锁，让其他客户端有机会获取锁。例如，客户端A执行DEL lock_key，将锁从Redis中删除，释放资源。