请先关注 [低调大师] 公众号 优秀的自媒体个人博客,低调大师,许军

低调大师

您现在的位置是:首页>文章详情

文章详情

Redis应用之分布式锁(set)

2018-09-21 59热度

Redis应用之分布式锁(set)

在单机应用的场景下,我们常使用的锁主要是synchronized与Lock;但是在分布式横行的大环境下,显然仅仅这两种锁已经无法满足我们的需求;

需求:秒杀场景下,有若干服务实例,假设有2个,那么分别会有若干请求分别请求这2个服务实例。要求只能有一个请求秒杀成功,本质是秒杀方法在同一时间内只能被同一个线程执行,这就需要使用到分布式锁。

场景分布式锁

  • 基于数据库实现
    • 基于数据库实现分布式锁,主要使用InnoDB下的for update(如使用行级锁,需加唯一索引)
  • 基于Zookeeper实现
    • 在指定节点的目录下,创建一个唯一的瞬时有序节点。可以使用Curator去实现。
  • 基于缓存实现(redis)
    • 主要使用set(setnx用法有缺陷且过时)

详解redis的set命令

我们已知道set用于设置String类型的key/value值,如下:

127.0.0.1:6379> set name gaoyuan OK 127.0.0.1:6379> get name "gaoyuan" 
setnx + expire = 非原子性

在redis2.6.12版本之前,分布式锁常使用setnx来实现。setnx是set if not exists的意思,也就是当值不存在时,才可以创建成功,这样就能保证在同一时间只能有个设置成功。

但是,setnx无法在插入值的同时设置超时时间,setnx 与 expire 是两条独立的语句,这样加锁操作就是非原子性的,那么就会带来问题。(比如,当setnx成功后,准备执行expire前,程序突然出现错误,则添加的数据就无法清除了,因为没有超时时间,不会自动清除)

set key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

在redis2.6.12版本之后,redis支持通过set在设置值得同时设置超时时间,此操作是原子操作。

// 设置lock的值为123,存在6秒 127.0.0.1:6379> set lock 123 EX 6 NX OK // 6秒内,重复设置lock的值为123,返回nil(也就是null) 127.0.0.1:6379> set lock 123 EX 6 NX (nil) // 6秒内,获取值,能够获取到 127.0.0.1:6379> get lock "123" // 6秒后,获取值,获取为nil,又可以重新set值了 127.0.0.1:6379> get lock (nil) 

下面我们利用set的特性来实现分布式锁。

实现分布式锁

我们先看一个不加锁的例子

我们先构造一个对象 MyThread

class MyThread implements Runnable{ int i = 0; @Override public void run() { try { for(int j=0;j<10;j++){ i = i + 1; // 这里延时,为了让其他线程进行干扰 TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(10); i = i - 1; System.out.println("i=" + i); } }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } } 

执行

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3); MyThread myThread = new MyThread(); executorService.submit(myThread); executorService.submit(myThread); executorService.submit(myThread); executorService.shutdown(); 

输出

i=0 i=0 i=0 i=3 i=3 i=3 i=4 i=4 ... 

可以看出,i居然会出现不等于0的情况。

Redis加锁(set命令)

获取锁的方法

/** * 获取锁 * 利用set key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX] 命令实现锁机制 * @author GaoYuan */ public static String tryLock(Jedis jedis, int timeout) throws Exception{ if(timeout == 0){ timeout = 5000; } String returnId = null; // 生成随机标识 String id = UUID.randomUUID().toString(); // 设置锁超时10秒 int lockExpireMs = 10000; long startTime = System.currentTimeMillis(); // 超时时间内循环获取 while ((System.currentTimeMillis() - startTime) < timeout){ String result = jedis.set(lockKey, id, "NX", "PX", lockExpireMs); if(result != null){ returnId = id; break; } TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100); } if(returnId == null){ // 获取锁超时,抛出异常 throw new Exception("获取锁超时"); } // 将set的值返回,用于后续的解锁 return returnId; } 

释放锁的方法(释放锁的方式有两种)

释放方法一:

/** * 释放锁 - 利用redis的watch + del * @author GaoYuan */ public static boolean unLock(Jedis jedis, String id){ boolean result = false; while(true){ if(jedis.get(lockKey) == null){ return false; } // 配置监听 jedis.watch(lockKey); // 这里确保是加锁者进行解锁 if(id!=null && id.equals(jedis.get(lockKey))){ Transaction transaction = jedis.multi(); transaction.del(lockKey); List<Object> results = transaction.exec(); if(results == null){ continue; } result = true; } // 释放监听 jedis.unwatch(); break; } return result; } 

释放方法二:

/** * 释放锁 - 利用lua脚本 * @author GaoYuan */ public static boolean unLockByLua(Jedis jedis, String id){ String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end"; Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(id)); if (Objects.equals(1, result)) { return true; } return false; } 

改造之前的例子

class MyThread implements Runnable{ int i = 0; @Override public void run() { try { for(int j=0;j<10;j++){ Jedis jedis = new Jedis(JedisConfig.HOST, JedisConfig.PORT); try { // 尝试获取锁,有超时时间 String id = RedisLock.tryLock(jedis,5000); i = i + 1; // 这里延时,为了让其他线程进行干扰(当然,加锁就不会有干扰) TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(10); i = i - 1; // 加锁后,期望值 i=0 System.out.println("i=" + i); // 释放锁 RedisLock.unLock(jedis, id); }catch (Exception e){ // e.printStackTrace(); System.out.println("获取锁超时"); } } }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } } 

运行输出

i=0 i=0 i=0 i=0 i=0 i=0 ... 

将run方法中的延时时间设置成1秒(1000)后,会打印超时的情况

i=0 i=0 i=0 获取锁超时 获取锁超时 i=0 ... 

至此利用jedis实现了分布式锁。

码云

完整代码见: https://gitee.com/gmarshal/foruo-demo/tree/master/foruo-demo-redis/foruo-demo-redis-lock

博客

开源中国博客地址

https://my.oschina.net/gmarshal/blog/2120428

个人博客地址

http://blog.foruo.top

欢迎关注我的个人微信订阅号:(据说这个头像程序猿专用)

输入图片说明

收藏 (0)

相关文章

    文章评论

    共有0条评论来说两句吧...