面试题：Redis 实现分布式锁时可能遇到的问题有哪些？

在面试中，如果被问到 Redis 实现分布式锁时可能遇到的问题，可以从以下几个方面进行回答：

1. 分布式锁的基本实现

Redis 实现分布式锁的常见方式是使用 SETNX 命令（或 SET 命令的 NX 选项）来设置一个键值对，表示锁的占用。例如：

SET lock_key unique_value NX EX 10

lock_key：锁的名称。
unique_value：唯一标识（如 UUID），用于确保只有锁的持有者才能释放锁。
NX：表示键不存在时才设置。
EX：设置键的过期时间（单位：秒）。

2. 可能遇到的问题及解决方案

（1）死锁问题

问题描述：
如果某个客户端获取锁后，由于程序崩溃或网络问题，未能及时释放锁，其他客户端将无法获取锁，导致死锁。

解决方案：

为锁设置一个合理的过期时间（EX 选项），即使客户端崩溃，锁也会自动释放。
使用 Lua 脚本确保释放锁的操作是原子的。

（2）锁误删问题

问题描述：
如果客户端 A 获取锁后，由于某些原因（如长时间 GC 或网络延迟）导致锁过期，客户端 B 获取了锁。此时客户端 A 恢复并释放锁，可能会误删客户端 B 的锁。

解决方案：

在释放锁时，检查锁的值是否与当前客户端的唯一标识一致。只有一致时才释放锁。
使用 Lua 脚本确保检查和释放操作的原子性。

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

（3）锁续期问题

问题描述：
如果客户端获取锁后，业务逻辑执行时间超过了锁的过期时间，锁会自动释放，其他客户端可能会获取锁，导致数据不一致。

解决方案：

使用 看门狗机制（Watchdog）：启动一个后台线程，定期检查锁的状态，并在锁即将过期时续期。
使用 Redisson 等成熟的分布式锁框架，内置了锁续期功能。

（4）锁竞争问题

问题描述：
在高并发场景下，多个客户端同时竞争锁，可能导致大量请求失败，影响系统性能。

解决方案：

使用 分段锁：将锁拆分为多个子锁，减少竞争。
使用 排队机制：客户端获取锁失败后，进入队列等待，而不是直接返回失败。

（5）Redis 单点故障问题

问题描述：
如果 Redis 是单点部署，当 Redis 宕机时，分布式锁将失效。

解决方案：

使用 Redis 集群（如 Redis Sentinel 或 Redis Cluster）保证高可用性。
使用 Redlock 算法（Redis 官方推荐的分布式锁算法），在多个独立的 Redis 实例上获取锁，确保锁的可靠性。

（6）时钟漂移问题

问题描述：
在 Redlock 算法中，如果多个 Redis 实例的时钟不一致，可能导致锁的过期时间计算错误。

解决方案：

使用 NTP（网络时间协议）同步各个 Redis 实例的时钟。
在 Redlock 算法中，引入时钟漂移的容错机制。

3. 示例代码

加锁

public boolean tryLock(String lockKey, String uniqueValue, int expireTime) {
    String result = jedis.set(lockKey, uniqueValue, "NX", "EX", expireTime);
    return "OK".equals(result);
}

释放锁

public boolean releaseLock(String lockKey, String uniqueValue) {
    String luaScript = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then " +
                       "return redis.call('del', KEYS[1]) " +
                       "else " +
                       "return 0 " +
                       "end";
    Object result = jedis.eval(luaScript, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(uniqueValue));
    return Long.valueOf(1).equals(result);
}