redis分布式鎖的實現(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現(xiàn)同時滿足以下四個條件:
1.互斥性。在任意時刻,只有一個客戶端能持有鎖。
2.不會發(fā)生死鎖。即使有一個客戶端在持有鎖的期間崩潰而沒有主動解鎖,也能保證后續(xù)其他客戶端能加鎖。
3.具有容錯性。只要大部分的Redis節(jié)點正常運行,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(); // 設置最大連接數(shù) config.setMaxTotal(200); // 設置最大空閑數(shù) config.setMaxIdle(8); // 設置最大等待時間 config.setMaxWaitMillis(1000 * 100); // 在borrow一個jedis實例時,是否需要驗證,若為true,則所有jedis實例均是可用的 config.setTestOnBorrow(true); jedisPool = new JedisPool(config, "192.168.3.27", 6379, 3000); } /** * 加鎖 * @param lockName 鎖的key * @param acquireTimeout 獲取鎖的超時時間 * @param timeout 鎖的超時時間 * @return 鎖標識 * Redis Setnx(SET if Not eXists) 命令在指定的 key 不存在時,為 key 設置指定的值。 * 設置成功,返回 1 。 設置失敗,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 if (jedis.setnx(lockKey, identifier) == 1) {//關鍵:設置鎖 jedis.expire(lockKey, lockExpire); // 返回value值,用于釋放鎖時間確認 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沒有設置超時時間,為key設置一個超時時間 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 釋放鎖的標識 * @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,準備開始redis事務 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 transaction.del(lockKey); List<Object> results = transaction.exec();//提交redis事務 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; } }
為了驗證它,我們創(chuàng)建SkillService.java業(yè)務類
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)務方法 */ public void seckill() { // 返回鎖的value值,供釋放鎖時候進行判斷 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>
編輯一個測試類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(); } }
測試結果顯示,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)務方法 */ public void seckill() { // 返回鎖的value值,供釋放鎖時候進行判斷 //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
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注腳本之家的更多內容!
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