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單機(jī)redis分布式鎖實(shí)現(xiàn)原理解析

更新時(shí)間：2020年04月26日 09:45:36 作者：Ayato

這篇文章主要介紹了單機(jī)redis分布式鎖實(shí)現(xiàn)原理解析,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

最近我們有個(gè)服務(wù)經(jīng)常出現(xiàn)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)重復(fù)，首先上一個(gè)系統(tǒng)流程圖：

用戶通過http請(qǐng)求可以通知任務(wù)中心結(jié)束掉自己發(fā)送的任務(wù)，這時(shí)候任務(wù)中心會(huì)通過MQ通知結(jié)束服務(wù)去結(jié)束任務(wù)保存數(shù)據(jù)，由于任務(wù)結(jié)束數(shù)據(jù)計(jì)算保存有一定延時(shí)，所以存在用戶短時(shí)間內(nèi)多次結(jié)束同一個(gè)任務(wù)，這時(shí)候就會(huì)導(dǎo)致我們結(jié)束服務(wù)對(duì)同一個(gè)任務(wù)保存多次數(shù)據(jù)。恰好我們也是用了redis，所以對(duì)于這個(gè)問題我當(dāng)時(shí)想到使用分布式鎖來解決，那么如何用redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖呢？

首先要明確一個(gè)分布式鎖應(yīng)具備的原則：

互斥性。在任意時(shí)刻，只有一個(gè)客戶端能持有鎖；不會(huì)發(fā)生死鎖。即使一個(gè)客戶端持有鎖的期間崩潰而沒有主動(dòng)釋放鎖，也需要保證后續(xù)其他客戶端能夠加鎖成功；加鎖和解鎖必須是同一個(gè)客戶端；有高可用的獲取鎖和釋放鎖功能。

由于我們只使用了單機(jī)的redis，所以本文的實(shí)現(xiàn)不具備第四點(diǎn)原則。

我們這個(gè)鎖的實(shí)現(xiàn)就包括兩點(diǎn)：加鎖、解鎖。首先看加鎖。先上代碼：

public boolean tryGetDistributedLock(String lockKey, String requestId, int expireTime) throws Exception{
    Jedis jedis = null;
    try {
      jedis = getJedisClient();
      String result = jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);
      if (LOCK_SUCCESS.equals(result)) {
        return true;
      }
      return false;
    } finally {
      returnResource(jedis);
    }
 }

我們的加鎖就是設(shè)置一個(gè)鍵值對(duì)，并且滿足以下條件：

確保只有當(dāng)鍵不存在時(shí)才設(shè)置有效；設(shè)置的值必須是當(dāng)前客戶端生成的uuid；鍵必須要有過期時(shí)間。

這三點(diǎn)條件就可以滿足上述的原則1、原則2。

接下來看下解鎖，代碼如下：

public boolean releaseDistributedLock(String lockKey, String requestId) throws Exception{
    Jedis jedis = null;
    try {
      jedis = getJedisClient();
      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(requestId));
      if (RELEASE_SUCCESS.equals(result)) {
        return true;
      }
      return false;
    }finally {
      returnResource(jedis);
    }
}

解鎖是通過一段lua腳本實(shí)現(xiàn)，邏輯如下：

1、獲取鎖鍵值看是否與當(dāng)初設(shè)置的值一致；

2、如果一致則刪除鍵。

由于解鎖過程分為兩步，為了確保原子性所以通過讓redis執(zhí)行l(wèi)ua腳本來實(shí)現(xiàn)，校驗(yàn)鍵值可以確保加鎖解鎖都是同一個(gè)客戶端。

這樣一個(gè)簡(jiǎn)易的分布式鎖就實(shí)現(xiàn)完畢了，當(dāng)然在本文開頭就說了，這個(gè)實(shí)現(xiàn)只能滿足單機(jī)redis的情況，對(duì)于redis集群其實(shí)是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模瑢?duì)于redis集群有一個(gè)redlock方案，我也在研究中，后面也會(huì)總結(jié)一下。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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