redis深入淺出分布式鎖實現(xiàn)上篇
問題描述
隨著業(yè)務發(fā)展的需要,原單體單機部署的系統(tǒng)被演化成分布式集群系統(tǒng)后,由于分布式系統(tǒng)多線程、多進程并且分布在不同機器上,這將使原單機部署情況下的并發(fā)控制鎖策略失效,單純的Java API并不能提供分布式鎖的能力。為了解決這個問題就需要一種跨JVM的互斥機制來控制共享資源的訪問,這就是分布式鎖要解決的問題!
分布式鎖主流的實現(xiàn)方案:
1. 基于數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)分布式鎖
2. 基于緩存(Redis等)
3. 基于Zookeeper
每一種分布式鎖解決方案都有各自的優(yōu)缺點:
1. 性能:redis最高
2. 可靠性:zookeeper最高
這里,我們就基于redis實現(xiàn)分布式鎖。
解決方案
使用redis實現(xiàn)分布式鎖
redis:命令
# set sku:1:info “OK” NX PX 10000
EX second :設置鍵的過期時間為 second 秒。 SET key value EX second 效果等同于 SETEX key second value 。
PX millisecond :設置鍵的過期時間為 millisecond 毫秒。 SET key value PX millisecond 效果等同于 PSETEX key millisecond value 。
NX :只在鍵不存在時,才對鍵進行設置操作。 SET key value NX 效果等同于 SETNX key value 。
XX :只在鍵已經(jīng)存在時,才對鍵進行設置操作。

1. 多個客戶端同時獲取鎖(setnx)
2. 獲取成功,執(zhí)行業(yè)務邏輯{從db獲取數(shù)據(jù),放入緩存},執(zhí)行完成釋放鎖(del)
3. 其他客戶端等待重試
編寫代碼
Redis:
set num 0
@GetMapping("testLock")
public void testLock(){
//1獲取鎖,setne
Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");
//2獲取鎖成功、查詢num的值
if(lock){
Object value = redisTemplate.opsForValue().get("num");
//2.1判斷num為空return
if(StringUtils.isEmpty(value)){
return;
}
//2.2有值就轉成成int
int num = Integer.parseInt(value+"");
//2.3把redis的num加1
redisTemplate.opsForValue().set("num", ++num);
//2.4釋放鎖,del
redisTemplate.delete("lock");
}else{
//3獲取鎖失敗、每隔0.1秒再獲取
try {
Thread.sleep(100);
testLock();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}重啟,服務集群,通過網(wǎng)關壓力測試:
ab -n 1000 -c 100 http://192.168.140.1:8080/test/testLock

查看redis中num的值:

基本實現(xiàn)。
問題:setnx剛好獲取到鎖,業(yè)務邏輯出現(xiàn)異常,導致鎖無法釋放
解決:設置過期時間,自動釋放鎖。
優(yōu)化之設置鎖的過期時間
設置過期時間有兩種方式:
1. 首先想到通過expire設置過期時間(缺乏原子性:如果在setnx和expire之間出現(xiàn)異常,鎖也無法釋放)
2. 在set時指定過期時間(推薦)

設置過期時間:

壓力測試肯定也沒有問題。自行測試
問題:可能會釋放其他服務器的鎖。
場景:如果業(yè)務邏輯的執(zhí)行時間是7s。執(zhí)行流程如下
index1業(yè)務邏輯沒執(zhí)行完,3秒后鎖被自動釋放。index2獲取到鎖,執(zhí)行業(yè)務邏輯,3秒后鎖被自動釋放。index3獲取到鎖,執(zhí)行業(yè)務邏輯index1業(yè)務邏輯執(zhí)行完成,開始調(diào)用del釋放鎖,這時釋放的是index3的鎖,導致index3的業(yè)務只執(zhí)行1s就被別人釋放。最終等于沒鎖的情況。
解決:setnx獲取鎖時,設置一個指定的唯一值(例如:uuid);釋放前獲取這個值,判斷是否自己的鎖
優(yōu)化之UUID防誤刪


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