面试题：Redis读写锁分离在高并发读写场景下如何实现基本的读写锁机制

加锁：
- 使用Redis的SETNX（SET if Not eXists）命令。SETNX命令在键不存在时，为键设置指定的值。例如，假设有一个写锁的键write_lock，客户端执行SETNX write_lock <unique_value>，如果返回1，表示加锁成功，<unique_value>可以是一个UUID等唯一标识，用于后续解锁时验证。
- 为了防止死锁，通常会给写锁设置一个过期时间。可以在加锁成功后使用EXPIRE命令设置过期时间，如EXPIRE write_lock <expire_time>，<expire_time>是锁的过期时间（单位秒）。也可以使用SET命令的扩展参数，在加锁时直接设置过期时间，例如SET write_lock <unique_value> NX EX <expire_time>。
解锁：
- 客户端首先获取锁的值，通过GET write_lock命令。如果获取到的值与加锁时设置的<unique_value>相同，说明当前客户端持有该锁，可以执行解锁操作。
- 使用DEL write_lock命令删除锁键，从而释放写锁。需要注意的是，这个过程应该是原子操作，为了确保原子性，可以使用Lua脚本来执行检查值和删除键的操作。例如：

if redis.call("GET", KEYS[1]) == ARGV[1] then
    return redis.call("DEL", KEYS[1])
else
    return 0
end

客户端通过EVAL命令执行这个Lua脚本，其中KEYS[1]是锁键（如write_lock），ARGV[1]是加锁时设置的<unique_value>。

加锁：
- 可以使用Redis的计数器来实现读锁。例如，有一个键read_lock_counter，每次有客户端尝试获取读锁时，使用INCR命令增加计数器的值，INCR read_lock_counter。
- 同样为了防止计数器无限增长，可以给read_lock_counter设置一个过期时间，如EXPIRE read_lock_counter <expire_time>。也可以使用SET命令的扩展参数在设置计数器初始值时设置过期时间，例如SET read_lock_counter 1 NX EX <expire_time>，后续使用INCR增加计数器值。
解锁：
- 当客户端释放读锁时，使用DECR命令减少计数器的值，DECR read_lock_counter。如果计数器的值减为0，表示所有读锁都已释放，可以使用DEL read_lock_counter删除计数器键。同样，为了确保原子性，可以使用Lua脚本：

local counter = redis.call("DECR", KEYS[1])
if counter == 0 then
    return redis.call("DEL", KEYS[1])
else
    return counter
end

优点：
- 提高读性能：读锁可以允许多个读操作同时进行，只要写锁未被占用，多个客户端可以同时获取读锁进行读取操作，提高了系统在高并发读场景下的性能。
- 保证数据一致性：写锁在写入数据时独占资源，防止其他读写操作同时进行，确保了数据在写入过程中的一致性。当写操作完成后，读操作可以获取到最新的数据。
缺点：
- 写操作延迟：由于写锁独占资源，在高并发场景下，如果读操作频繁，写操作可能需要等待读锁释放后才能获取写锁进行写入，导致写操作延迟增加。
- 锁竞争开销：无论是读锁还是写锁，在高并发情况下都可能存在锁竞争。频繁的加锁、解锁操作会增加Redis的负载，影响整体性能。需要合理设置锁的过期时间等参数来尽量减少这种开销。

知识考点