redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖實(shí)例詳解
1、業(yè)務(wù)場景引入
模擬一個電商系統(tǒng),服務(wù)器分布式部署,系統(tǒng)中有一個用戶下訂單的接口,用戶下訂單之前需要獲取分布式鎖,然后去檢查一下庫存,確保庫存足夠了才會給用戶下單,然后釋放鎖。
由于系統(tǒng)有一定的并發(fā),所以會預(yù)先將商品的庫存保存在redis中,用戶下單的時候會更新redis的庫存。
2、基礎(chǔ)環(huán)境準(zhǔn)備
2.1.準(zhǔn)備庫存數(shù)據(jù)庫
-- ---------------------------- -- Table structure for t_goods -- ---------------------------- DROP TABLE IF EXISTS `t_goods`; CREATE TABLE `t_goods` ( `goods_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `goods_name` varchar(255) DEFAULT NULL, `goods_price` decimal(10,2) DEFAULT NULL, `goods_stock` int(11) DEFAULT NULL, `goods_img` varchar(255) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`goods_id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8; -- ---------------------------- -- Records of t_goods -- ---------------------------- INSERT INTO `t_goods` VALUES ('1', 'iphone8', '6999.00', '5000', 'img/iphone.jpg'); INSERT INTO `t_goods` VALUES ('2', '小米9', '3000.00', '5000', 'img/rongyao.jpg'); INSERT INTO `t_goods` VALUES ('3', '華為p30', '4000.00', '5000', 'img/huawei.jpg');
2.2.創(chuàng)建SpringBoot工程,pom.xml中導(dǎo)入依賴,請注意版本。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <groupId>com.springlock.task</groupId> <artifactId>springlock.task</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> <!--導(dǎo)入SpringBoot的父工程 把系統(tǒng)中的版本號做了一些定義! --> <parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>2.1.3.RELEASE</version> </parent> <dependencies> <!--導(dǎo)入SpringBoot的Web場景啟動器 Web相關(guān)的包導(dǎo)入!--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <!--導(dǎo)入MyBatis的場景啟動器--> <dependency> <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId> <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId> <version>2.0.0</version> </dependency> <dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId> <version>1.1.10</version> </dependency> <dependency> <groupId>mysql</groupId> <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> <version>5.1.28</version> </dependency> <!--SpringBoot單元測試--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> <scope>test</scope> </dependency> <!--導(dǎo)入Lombok依賴--> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> </dependency> <!--Spring Data Redis 的啟動器 --> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> <version>2.9.0</version> </dependency> </dependencies> <build> <!--編譯的時候同時也把包下面的xml同時編譯進(jìn)去--> <resources> <resource> <directory>src/main/java</directory> <includes> <include>**/*.xml</include> </includes> </resource> </resources> </build> </project>
2.3.application.properties配置文件
# SpringBoot有默認(rèn)的配置,我們可以覆蓋默認(rèn)的配置 server.port=8888 # 配置數(shù)據(jù)的連接信息 spring.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/redislock?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8 spring.datasource.username=root spring.datasource.password=root spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource # reids配置 spring.redis.jedis.pool.max-idle=10 spring.redis.jedis.pool.min-idle=5 spring.redis.jedis.pool.maxTotal=15 spring.redis.hostName=192.168.3.28 spring.redis.port=6379
2.4.SpringBoot啟動類
/** * @author swadian * @date 2022/3/4 * @Version 1.0 * @describetion */ @SpringBootApplication public class SpringLockApplicationApp { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(SpringLockApplicationApp.class,args); } }
2.5.添加Redis的配置類
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect; import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor; import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer; import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer; import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig; @Slf4j @Configuration public class RedisConfig { /** * 1.創(chuàng)建JedisPoolConfig對象。在該對象中完成一些鏈接池配置 * @ConfigurationProperties:會將前綴相同的內(nèi)容創(chuàng)建一個實(shí)體。 */ @Bean @ConfigurationProperties(prefix="spring.redis.jedis.pool") public JedisPoolConfig jedisPoolConfig(){ JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig(); log.info("JedisPool默認(rèn)參數(shù)-最大空閑數(shù):{},最小空閑數(shù):{},最大鏈接數(shù):{}",config.getMaxIdle(),config.getMinIdle(),config.getMaxTotal()); return config; } /** * 2.創(chuàng)建JedisConnectionFactory:配置redis鏈接信息 */ @Bean @ConfigurationProperties(prefix="spring.redis") public JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory(JedisPoolConfig config){ log.info("redis初始化配置-最大空閑數(shù):{},最小空閑數(shù):{},最大鏈接數(shù):{}",config.getMaxIdle(),config.getMinIdle(),config.getMaxTotal()); JedisConnectionFactory factory = new JedisConnectionFactory(); //關(guān)聯(lián)鏈接池的配置對象 factory.setPoolConfig(config); return factory; } /** * 3.創(chuàng)建RedisTemplate:用于執(zhí)行Redis操作的方法 */ @Bean public RedisTemplate<String,Object> redisTemplate(JedisConnectionFactory factory){ RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>(); //關(guān)聯(lián) template.setConnectionFactory(factory); //使用Jackson2JsonRedisSerializer來序列化和反序列化redis的value值(默認(rèn)使用JDK的序列化方式) Jackson2JsonRedisSerializer jacksonSeial = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class); ObjectMapper om = new ObjectMapper(); //指定要序列化的域,field,get和set,以及修飾符范圍,ANY是都有包括private和public om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY); //指定序列化輸入的類型,類必須是非final修飾的,final修飾的類,比如String,Integer等會跑出異常 om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL); jacksonSeial.setObjectMapper(om); //使用StringRedisSerializer來序列化和反序列化redis的key值 template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer()); //值采用json序列化 template.setValueSerializer(jacksonSeial); //設(shè)置hash key 和value序列化模式 template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer()); template.setHashValueSerializer(jacksonSeial); return template; } }
2.6.pojo層
import lombok.AllArgsConstructor; import lombok.Data; import lombok.NoArgsConstructor; @Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor public class Goods { private String goods_id; private String goods_name; private Double goods_price; private Long goods_stock; private String goods_img; }
2.7.mapper層
import com.springlock.pojo.Goods; import org.apache.ibatis.annotations.Mapper; import org.apache.ibatis.annotations.Select; import org.apache.ibatis.annotations.Update; import java.util.List; @Mapper public interface GoodsMapper { /** * 01-更新商品庫存 * @param goods * @return */ @Update("update t_goods set goods_stock=#{goods_stock} where goods_id=#{goods_id}") Integer updateGoodsStock(Goods goods); /** * 02-加載商品信息 * @return */ @Select("select * from t_goods") List<Goods> findGoods(); /** * 03-根據(jù)ID查詢 * @param goodsId * @return */ @Select("select * from t_goods where goods_id=#{goods_id}") Goods findGoodsById(String goodsId); }
2.8.SpringBoot監(jiān)聽Web啟動事件,加載商品數(shù)據(jù)到Redis中
import com.springlock.mapper.GoodsMapper; import com.springlock.pojo.Goods; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.context.ApplicationListener; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.context.event.ContextRefreshedEvent; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import javax.annotation.Resource; import java.util.List; /** * @author swadian * @date 2022/3/4 * @Version 1.0 * @describetion ApplicationListener監(jiān)聽器,項(xiàng)目啟動時出發(fā) */ @Slf4j @Configuration public class ApplicationStartListener implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent> { @Resource GoodsMapper goodsMapper; @Autowired private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate; @Override public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) { System.out.println("Web項(xiàng)目啟動,ApplicationListener監(jiān)聽器觸發(fā)..."); List<Goods> goodsList = goodsMapper.findGoods(); for (Goods goods : goodsList) { redisTemplate.boundHashOps("goods_info").put(goods.getGoods_id(), goods.getGoods_stock()); log.info("緩存商品詳情:{}",goods); } } }
3、Redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖
3.1 分布式鎖的實(shí)現(xiàn)類
import redis.clients.jedis.Jedis; import redis.clients.jedis.JedisPool; import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig; import redis.clients.jedis.Transaction; import redis.clients.jedis.exceptions.JedisException; import java.util.List; import java.util.UUID; public class DistributedLock { //redis連接池 private static JedisPool jedisPool; static { JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig(); // 設(shè)置最大連接數(shù) config.setMaxTotal(200); // 設(shè)置最大空閑數(shù) config.setMaxIdle(8); // 設(shè)置最大等待時間 config.setMaxWaitMillis(1000 * 100); // 在borrow一個jedis實(shí)例時,是否需要驗(yàn)證,若為true,則所有jedis實(shí)例均是可用的 config.setTestOnBorrow(true); jedisPool = new JedisPool(config, "192.168.3.28", 6379, 3000); } /** * 加鎖 * @param lockName 鎖的key * @param acquireTimeout 獲取鎖的超時時間 * @param timeout 鎖的超時時間 * @return 鎖標(biāo)識 * Redis Setnx(SET if Not eXists) 命令在指定的 key 不存在時,為 key 設(shè)置指定的值。 * 設(shè)置成功,返回 1 。 設(shè)置失敗,返回 0 。 */ public String lockWithTimeout(String lockName, long acquireTimeout, long timeout) { Jedis conn = null; String retIdentifier = null; try { // 獲取連接 conn = jedisPool.getResource(); // value值->隨機(jī)生成一個String String identifier = UUID.randomUUID().toString(); // key值->即鎖名 String lockKey = "lock:" + lockName; // 超時時間->上鎖后超過此時間則自動釋放鎖 毫秒轉(zhuǎn)成->秒 int lockExpire = (int) (timeout / 1000); // 獲取鎖的超時時間->超過這個時間則放棄獲取鎖 long end = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout; while (System.currentTimeMillis() < end) { //在獲取鎖時間內(nèi) if (conn.setnx(lockKey, identifier) == 1) {//設(shè)置鎖成功 conn.expire(lockKey, lockExpire); // 返回value值,用于釋放鎖時間確認(rèn) retIdentifier = identifier; return retIdentifier; } // ttl以秒為單位返回 key 的剩余過期時間,返回-1代表key沒有設(shè)置超時時間,為key設(shè)置一個超時時間 if (conn.ttl(lockKey) == -1) { conn.expire(lockKey, lockExpire); } try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } } catch (JedisException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (conn != null) { conn.close(); } } return retIdentifier; } /** * 釋放鎖 * @param lockName 鎖的key * @param identifier 釋放鎖的標(biāo)識 * @return */ public boolean releaseLock(String lockName, String identifier) { Jedis conn = null; String lockKey = "lock:" + lockName; boolean retFlag = false; try { conn = jedisPool.getResource(); while (true) { // 監(jiān)視lock,準(zhǔn)備開始redis事務(wù) conn.watch(lockKey); // 通過前面返回的value值判斷是不是該鎖,若是該鎖,則刪除,釋放鎖 if (identifier.equals(conn.get(lockKey))) { Transaction transaction = conn.multi();//開啟redis事務(wù) transaction.del(lockKey); List<Object> results = transaction.exec();//提交redis事務(wù) if (results == null) {//提交失敗 continue;//繼續(xù)循環(huán) } retFlag = true;//提交成功 } conn.unwatch();//解除監(jiān)控 break; } } catch (JedisException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (conn != null) { conn.close(); } } return retFlag; } }
3.2 分布式鎖的業(yè)務(wù)代碼
service業(yè)務(wù)邏輯層
public interface SkillService { Integer seckill(String goodsId,Long goodsStock); }
service業(yè)務(wù)邏輯層實(shí)現(xiàn)層
import com.springlock.lock.DistributedLock; import com.springlock.mapper.GoodsMapper; import com.springlock.pojo.Goods; import com.springlock.service.SkillService; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.stereotype.Service; import javax.annotation.Resource; @Slf4j @Service public class SkillServiceImpl implements SkillService { private final DistributedLock lock = new DistributedLock(); private final static String LOCK_NAME = "goods_stock_resource"; @Resource GoodsMapper goodsMapper; @Autowired private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate; @Override public Integer seckill(String goodsId, Long goodsQuantity) { // 加鎖,返回鎖的value值,供釋放鎖時候進(jìn)行判斷 String identifier = lock.lockWithTimeout(LOCK_NAME, 5000, 1000); Integer goods_stock = (Integer) redisTemplate.boundHashOps("goods_info").get(goodsId); if (goods_stock > 0 && goods_stock >= goodsQuantity) { //1.查詢數(shù)據(jù)庫對象 Goods goods = goodsMapper.findGoodsById(goodsId); //2.更新數(shù)據(jù)庫中庫存數(shù)量 goods.setGoods_stock(goods.getGoods_stock() - goodsQuantity); goodsMapper.updateGoodsStock(goods); //3.同步Redis中商品庫存 redisTemplate.boundHashOps("goods_info").put(goods.getGoods_id(), goods.getGoods_stock()); log.info("商品Id:{},在Redis中剩余庫存數(shù)量:{}", goodsId, goods.getGoods_stock()); //釋放鎖 lock.releaseLock(LOCK_NAME, identifier); return 1; } else { log.info("商品Id:{},庫存不足!,庫存數(shù):{},購買量:{}", goodsId, goods_stock, goodsQuantity); //釋放鎖 lock.releaseLock(LOCK_NAME, identifier); return -1; } } }
controller層
import com.springlock.service.SkillService; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.context.annotation.Scope; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestController @Scope("prototype") //prototype 多實(shí)例,singleton單實(shí)例 public class SkillController { @Autowired SkillService skillService; @RequestMapping("/skill") public String skill() { Integer count = skillService.seckill("1", 1L); return count > 0 ? "下單成功" + count : "下單失敗" + count; } }
4、分布式鎖測試
把SpringBoot工程啟動兩臺服務(wù)器,端口分別為8888、9999。啟動8888端口后,修改配置文件端口為9999,啟動另一個應(yīng)用
然后使用jmeter進(jìn)行并發(fā)測試,開兩個線程組,分別代表兩臺服務(wù)器下單,1秒鐘起20個線程,循環(huán)25次,總共下單1000次。
查看控制臺輸出:
注意:該鎖在并發(fā)量太高的情況下,會出現(xiàn)一部分失敗率。手動寫的程序,因?yàn)椴僮鞯姆窃有?,會存在并發(fā)問題。該鎖的實(shí)現(xiàn)只是為了演示原理,并不適用于生產(chǎn)。
jmeter聚合報(bào)告
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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