redis分布式鎖的實(shí)現(xiàn)原理詳解
首先,為了確保分布式鎖可用,我們至少要確保鎖的實(shí)現(xiàn)同時(shí)滿足以下四個(gè)條件:
1.互斥性。在任意時(shí)刻,只有一個(gè)客戶端能持有鎖。
2.不會(huì)發(fā)生死鎖。即使有一個(gè)客戶端在持有鎖的期間崩潰而沒有主動(dòng)解鎖,也能保證后續(xù)其他客戶端能加鎖。
3.具有容錯(cuò)性。只要大部分的Redis節(jié)點(diǎn)正常運(yùn)行,客戶端就可以加鎖和解鎖。
4.解鈴還須系鈴人。加鎖和解鎖必須是同一個(gè)客戶端,客戶端自己不能把別人加的鎖給解了。
下邊是代碼實(shí)現(xiàn),首先我們要通過Maven引入Jedis開源組件,在pom.xml文件加入下面的代碼:
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>3.1.0</version>
</dependency>分布式鎖實(shí)現(xiàn)代碼,DistributedLock.java
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;
/**
* @author swadian
* @date 2022/3/4
* @Version 1.0
* @describetion Redis分布式鎖原理
*/
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(shí)間
config.setMaxWaitMillis(1000 * 100);
// 在borrow一個(gè)jedis實(shí)例時(shí),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, "192.168.3.27", 6379, 3000);
}
/**
* 加鎖
* @param lockName 鎖的key
* @param acquireTimeout 獲取鎖的超時(shí)時(shí)間
* @param timeout 鎖的超時(shí)時(shí)間
* @return 鎖標(biāo)識(shí)
* Redis Setnx(SET if Not eXists) 命令在指定的 key 不存在時(shí),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 jedis = null;
String retIdentifier = null;
try {
// 獲取連接
jedis = jedisPool.getResource();
// value值->隨機(jī)生成一個(gè)String
String identifier = UUID.randomUUID().toString();
// key值->即鎖名
String lockKey = "lock:" + lockName;
// 超時(shí)時(shí)間->上鎖后超過此時(shí)間則自動(dòng)釋放鎖 毫秒轉(zhuǎn)成->秒
int lockExpire = (int) (timeout / 1000);
// 獲取鎖的超時(shí)時(shí)間->超過這個(gè)時(shí)間則放棄獲取鎖
long end = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;
while (System.currentTimeMillis() < end) { //在獲取鎖時(shí)間內(nèi)
if (jedis.setnx(lockKey, identifier) == 1) {//關(guān)鍵:設(shè)置鎖
jedis.expire(lockKey, lockExpire);
// 返回value值,用于釋放鎖時(shí)間確認(rèn)
retIdentifier = identifier;
return retIdentifier;
}
// ttl以秒為單位返回 key 的剩余過期時(shí)間,返回-1代表key沒有設(shè)置超時(shí)時(shí)間,為key設(shè)置一個(gè)超時(shí)時(shí)間
if (jedis.ttl(lockKey) == -1) {
jedis.expire(lockKey, lockExpire);
}
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
} catch (JedisException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
return retIdentifier;
}
/**
* 釋放鎖
* @param lockName 鎖的key
* @param identifier 釋放鎖的標(biāo)識(shí)
* @return
*/
public boolean releaseLock(String lockName, String identifier) {
Jedis jedis = null;
String lockKey = "lock:" + lockName;
boolean retFlag = false;
try {
jedis = jedisPool.getResource();
while (true) {
// 監(jiān)視lock,準(zhǔn)備開始redis事務(wù)
jedis.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(jedis.get(lockKey))) {
Transaction transaction = jedis.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
}
jedis.unwatch();//解除監(jiān)控
break;
}
} catch (JedisException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
return retFlag;
}
}為了驗(yàn)證它,我們創(chuàng)建SkillService.java業(yè)務(wù)類
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class SkillService {
final DistributedLock lock = new DistributedLock();
public static final String LOCK_KEY = "lock_resource";
int n = 500;
/**
* 線程業(yè)務(wù)方法
*/
public void seckill() {
// 返回鎖的value值,供釋放鎖時(shí)候進(jìn)行判斷
String identifier = lock.lockWithTimeout(LOCK_KEY, 5000, 1000);
log.info("線程:"+Thread.currentThread().getName() + "獲得了鎖");
log.info("剩余數(shù)量:{}",--n);
lock.releaseLock(LOCK_KEY, identifier);
}
}如果找不到@Slf4j日志,在pom.xml文件加入下面的代碼:
<!--@Slf4j日志依賴組件-->
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>編輯一個(gè)測(cè)試類TestLock.java
/**
* @author swadian
* @date 2022/3/4
* @Version 1.0
*/
public class TestLock {
public static void main(String[] args) {
SkillService service = new SkillService();
for (int i = 10; i < 60; i++) { //開50個(gè)線程
SkillThread skillThread = new SkillThread(service, "skillThread->" + i);
skillThread.start();
}
}
}
class SkillThread extends Thread {
private SkillService skillService;
public SkillThread(SkillService skillService, String skillThreadName) {
super(skillThreadName);
this.skillService = skillService;
}
@Override
public void run() {
skillService.seckill();
}
}測(cè)試結(jié)果顯示,加鎖后剩余數(shù)量全部是順序串行的,499,498,497...

我們修改SkillService.java業(yè)務(wù)類,注釋掉加鎖邏輯
@Slf4j
public class SkillService {
final DistributedLock lock = new DistributedLock();
public static final String LOCK_KEY = "lock_resource";
int n = 500;
/**
* 線程業(yè)務(wù)方法
*/
public void seckill() {
// 返回鎖的value值,供釋放鎖時(shí)候進(jìn)行判斷
//String identifier = lock.lockWithTimeout(LOCK_KEY, 5000, 1000);
log.info("線程:"+Thread.currentThread().getName() + "獲得了鎖");
log.info("剩余數(shù)量:{}",--n);
//lock.releaseLock(LOCK_KEY, identifier);
}
}重新執(zhí)行測(cè)試,注釋掉加鎖邏輯后,剩余數(shù)量全部是亂序的,472,454,452...

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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