大家好，我是考100分的小小码 ，祝大家学习进步，加薪顺利呀。今天说一说基于Redis实现分布式锁,希望您对编程的造诣更进一步.
我们知道分布式锁的特性是排他、避免死锁、高可用。分布式锁的实现可以通过数据库的乐观锁(通过版本号)或者悲观锁(通过for update)、Redis的setnx()命令、Zookeeper(在某个持久节点添加临时有序节点，判断当前节点是否是序列中最小的节点，如果不是则监听比当前节点还要小的节点。如果是，获取锁成功。当被监听的节点释放了锁(也就是被删除)，会通知当前节点。然后当前节点再尝试获取锁，如此反复)
本篇文章，主要讲如何用Redis的形式实现分布式锁。后续文章会讲解热点KEY读取，缓存穿透和缓存雪崩的场景和解决方案、缓存更新策略等等知识点，理论知识点较多。
Redis配置
spring:
redis:
port: 6379
database: 0
host: 127.0.0.1
password:
jedis:
pool:
max-active: 8
max-wait: -1ms
max-idle: 8
min-idle: 0
timeout: 5000ms
代码100分
Jedis工具类
代码100分public class JedisConnectionUtil {
private static JedisPool pool = null;
static {
JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
jedisPoolConfig.setMaxTotal(100);
pool = new JedisPool(jedisPoolConfig, "127.0.0.1", 6379);
}
public static Jedis getJedis(){
return pool.getResource();
}
}
分布式锁分析与编码
下面进入正文。因为分布式系统之间是不同进程的，单机版的锁无法满足要求。所以我们可以借助中间件Redis的setnx()命令实现分布式锁。setnx()命令只会对不存在的key设值，返回1代表获取锁成功。对存在的key设值，会返回0代表获取锁失败。这里的value是System.currentTimeMillis() (获取锁的时间)+锁持有的时间。我这里设置锁持有的时间是200ms，实际业务执行的时间远比这200ms要多的多，持有锁的客户端应该检查锁是否过期，保证锁在释放之前不会过期。因为客户端故障的情况可能是很复杂的。比如现在有A，B俩个客户端。A客户端获取了锁，执行业务中做了骚操作导致阻塞了很久，时间应该远远超过200ms，当A客户端从阻塞状态下恢复继续执行业务代码时，A客户端持有的锁由于过期已经被其他客户端占有。这时候A客户端执行释放锁的操作，那么有可能释放掉其他客户端的锁。
我这里设置的客户端等待锁的时间是200ms。这里通过轮询的方式去让客户端获取锁。如果客户端在200ms之内没有锁的话，直接返回false。实际场景要设置合适的客户端等待锁的时间，避免消耗CPU资源。
获取锁
/**
* 获取锁
* @param lockName 锁的名字
* @param acquireTimeout 或得所的超时时间
* @param lockTimeout 所本身的超时时间
* @return
*/
public String acquireLock(String lockName, long acquireTimeout, long lockTimeout){
// 锁标识
String identifler = UUID.randomUUID().toString();
String lockKey = "lock" + lockName;
int lockExpire = (int) (lockTimeout / 1000);
Jedis jedis = null;
try {
jedis = JedisConnectionUtil.getJedis();
long end = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;
// 获取锁的限定时间
while (System.currentTimeMillis() < end) {
if (jedis.setnx(lockKey, identifler) == 1) {
// 设置成功
// 设置超时时间
jedis.expire(lockKey, lockExpire);
// 或得锁成功
return identifler;
}
if (jedis.ttl(lockKey) == -1) {
// 如果一直没有或得锁设置超时时间
jedis.expire(lockKey, lockExpire);
}
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}finally {
jedis.close();
}
return null;
}
释放锁
代码100分/**
* 释放锁
* @param lockName 锁的名字
* @param identifler 锁标识
* @return
*/
public boolean releaseLock(String lockName, String identifler){
System.out.println(lockName + "释放锁" + identifler);
String lockKey = "lock:" + lockName;
Jedis jedis = null;
boolean isrelease = false;
try {
jedis = JedisConnectionUtil.getJedis();
while (true){
jedis.watch(lockKey);
// 判断是否是同一把锁
if (identifler.equals(jedis.get(lockKey))){
Transaction transaction = jedis.multi();
transaction.del(lockKey);
if (transaction.exec().isEmpty()){
continue;
}
isrelease = true;
}
// TODO 异常
jedis.unwatch();
break;
}
}finally {
jedis.close();
}
return isrelease;
}
编写测试类用多线程模拟高并发
public class UnitTest extends Thread {
@Override
public void run() {
while (true){
DistributedLock distributedLock = new DistributedLock();
String rs = distributedLock.acquireLock("updateOrder", 2000, 5000);
if (rs != null){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-> 或得锁" + rs);
try {
Thread.sleep(1000);
distributedLock.releaseLock("updateOrder", rs);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
break;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
UnitTest unitTest = new UnitTest();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(unitTest, "tName:" + i).start();
}
}
}
代码运行结果
tName:0-> 或得锁a86a2867-a5f9-4b81-8be6-105d50b8a1ab updateOrder释放锁a86a2867-a5f9-4b81-8be6-105d50b8a1ab tName:1-> 或得锁bcdeb19c-a47c-4a12-86df-8e5d90b2ecb0 updateOrder释放锁bcdeb19c-a47c-4a12-86df-8e5d90b2ecb0 tName:6-> 或得锁147d9fc8-5e15-4e86-8da6-e029a3e2d92f updateOrder释放锁147d9fc8-5e15-4e86-8da6-e029a3e2d92f tName:2-> 或得锁93deb41d-2439-45e7-beb1-2e4ce672e8ca updateOrder释放锁93deb41d-2439-45e7-beb1-2e4ce672e8ca tName:4-> 或得锁094f921d-fe9b-46ba-873b-aee2ce974f16 updateOrder释放锁094f921d-fe9b-46ba-873b-aee2ce974f16 tName:5-> 或得锁216e0799-6d22-4ae4-bb83-9efe1e5f80c9 updateOrder释放锁216e0799-6d22-4ae4-bb83-9efe1e5f80c9 tName:9-> 或得锁678e2099-651c-4e23-a648-9fb588ecb42b updateOrder释放锁678e2099-651c-4e23-a648-9fb588ecb42b tName:7-> 或得锁f35cdbad-6fde-4f1e-a4c1-321805a39374 updateOrder释放锁f35cdbad-6fde-4f1e-a4c1-321805a39374 tName:3-> 或得锁0913a4a0-805a-48e2-ac5a-c0762b8c4072 updateOrder释放锁0913a4a0-805a-48e2-ac5a-c0762b8c4072 tName:8-> 或得锁a3964a2a-6b9c-4ca3-9ea5-53de854c23ce updateOrder释放锁a3964a2a-6b9c-4ca3-9ea5-53de854c23ce
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