Lua 脚本在 Redis 中的应用

在高并发场景下，Redis 不仅是一个缓存工具，更是实现分布式协调的重要组件。尤其是分布式锁，在防止资源争用、保证数据一致性方面有着关键作用。

实现分布式锁有多种方式，但无论是 SETNX 命令还是 Redisson 框架，背后都有一个绕不开的关键词——Lua 脚本。

一、什么是 Lua 脚本

Lua 是一种轻量、高效的脚本语言，Redis 原生支持用 Lua 脚本执行命令，并且可以保证脚本中的所有 Redis 操作是原子性的。

原子性：脚本中多条命令要么全部执行，要么全部不执行，中间不会被其他请求打断。

换句话说，Lua 脚本在 Redis 中相当于“批量命令的事务”，非常适合需要多步逻辑且不能被打断的场景。

二、分布式锁的常见实现

1. 使用 SETNX 实现加锁

最简单的分布式锁实现：

SETNX lock_key unique_id

• lock_key：锁的键名
• unique_id：锁的唯一标识（防止误删他人锁）

加锁逻辑：

• 如果 SETNX 返回 1，表示加锁成功
• 如果返回 0，说明锁已经被别人持有

解锁逻辑：

if redis.call("get", "lock_key") == unique_id then
    redis.call("del", "lock_key")
end

2. 解锁的并发安全问题

如果用普通代码分两步实现解锁（先 GET 再 DEL）：

if (redisTemplate.opsForValue().get("lock_key").equals(unique_id)) {
    redisTemplate.delete("lock_key");
}

在高并发下可能发生：

1. 线程 A GET 到锁是自己的
2. 线程 B 抢占了锁（设置了新的 unique_id）
3. 线程 A 执行 DEL，结果误删了线程 B 的锁

这就破坏了锁的正确性。

三、用 Lua 脚本保证解锁原子性

解决方法是用 Lua 脚本将“判断锁持有者”和“删除锁”两个步骤打包成一个原子操作：

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

Java 调用示例：

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

Long result = (Long) redisTemplate.execute(
    new DefaultRedisScript<>(script, Long.class),
    Collections.singletonList("lock_key"),
    "unique_id"
);

if (result != null && result > 0) {
    System.out.println("解锁成功");
} else {
    System.out.println("解锁失败");
}

这样，无论并发多高，解锁过程都是安全的。

四、Redisson 的分布式锁

如果不想手写 Lua 脚本，可以直接使用 Redisson，它内部已经用 Lua 脚本实现了加锁、解锁的原子性，并且支持：

• 可重入锁
• 公平锁
• 看门狗自动续期

示例：

RLock lock = redissonClient.getLock("lock_key");
lock.lock();
try {
    // 业务逻辑
} finally {
    lock.unlock();
}