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我們知道分布式鎖的特性是排他、避免死鎖、高可用。分布式鎖的實現(xiàn)可以通過數(shù)據(jù)庫的樂觀鎖(通過版本號)或者悲觀鎖(通過for update)、Redis的setnx()命令、Zookeeper(在某個持久節(jié)點添加臨時有序節(jié)點，判斷當前節(jié)點是否是序列中最小的節(jié)點，如果不是則監(jiān)聽比當前節(jié)點還要小的節(jié)點。如果是，獲取鎖成功。當被監(jiān)聽的節(jié)點釋放了鎖(也就是被刪除)，會通知當前節(jié)點。然后當前節(jié)點再嘗試獲取鎖，如此反復) redis.png
本篇文章，主要講如何用Redis的形式實現(xiàn)分布式鎖。后續(xù)文章會講解熱點KEY讀取，緩存穿透和緩存雪崩的場景和解決方案、緩存更新策略等等知識點，理論知識點較多。 Redis配置spring:
redis:
port: 6379
database: 0
host: 127.0.0.1
password:
jedis:
pool:
max-active: 8
max-wait: -1ms
max-idle: 8
min-idle: 0
timeout: 5000ms
Jedis工具類public class JedisConnectionUtil {
private static JedisPool pool = null;
static {
JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
jedisPoolConfig.setMaxTotal(100);
pool = new JedisPool(jedisPoolConfig, "127.0.0.1", 6379);
}
public static Jedis getJedis(){
return pool.getResource();
}
}
分布式鎖分析與編碼下面進入正文。因為分布式系統(tǒng)之間是不同進程的，單機版的鎖無法滿足要求。所以我們可以借助中間件Redis的setnx()命令實現(xiàn)分布式鎖。setnx()命令只會對不存在的key設值，返回1代表獲取鎖成功。對存在的key設值，會返回0代表獲取鎖失敗。這里的value是System.currentTimeMillis() (獲取鎖的時間)+鎖持有的時間。我這里設置鎖持有的時間是200ms，實際業(yè)務執(zhí)行的時間遠比這200ms要多的多，持有鎖的客戶端應該檢查鎖是否過期，保證鎖在釋放之前不會過期。因為客戶端故障的情況可能是很復雜的。比如現(xiàn)在有A，B倆個客戶端。A客戶端獲取了鎖，執(zhí)行業(yè)務中做了騷操作導致阻塞了很久，時間應該遠遠超過200ms，當A客戶端從阻塞狀態(tài)下恢復繼續(xù)執(zhí)行業(yè)務代碼時，A客戶端持有的鎖由于過期已經(jīng)被其他客戶端占有。這時候A客戶端執(zhí)行釋放鎖的操作，那么有可能釋放掉其他客戶端的鎖。 我這里設置的客戶端等待鎖的時間是200ms。這里通過輪詢的方式去讓客戶端獲取鎖。如果客戶端在200ms之內(nèi)沒有鎖的話，直接返回false。實際場景要設置合適的客戶端等待鎖的時間，避免消耗CPU資源。 獲取鎖/**
* 獲取鎖
* @param lockName 鎖的名字
* @param acquireTimeout 或得所的超時時間
* @param lockTimeout 所本身的超時時間
* @return
*/
public String acquireLock(String lockName, long acquireTimeout, long lockTimeout){
// 鎖標識
String identifler = UUID.randomUUID().toString();
String lockKey = "lock" + lockName;
int lockExpire = (int) (lockTimeout / 1000);
Jedis jedis = null;
try {
jedis = JedisConnectionUtil.getJedis();
long end = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;
// 獲取鎖的限定時間
while (System.currentTimeMillis() < end) {
if (jedis.setnx(lockKey, identifler) == 1) {
// 設置成功
// 設置超時時間
jedis.expire(lockKey, lockExpire);
// 或得鎖成功
return identifler;
}
if (jedis.ttl(lockKey) == -1) {
// 如果一直沒有或得鎖設置超時時間
jedis.expire(lockKey, lockExpire);
}
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}finally {
jedis.close();
}
return null;
}
所以，我們要加上鎖過期，然后獲取鎖的策略。通過realKey獲取當前的currentValue。currentValue也就是獲取鎖的時間 + 鎖持有的時間。 如果currentValue不等于null 且 currentValue 小于當前時間，說明鎖已經(jīng)過期。這時候如果突然來了C，D兩個客戶端獲取鎖的請求，不就讓C，D兩個客戶端都獲取鎖了嗎。如果防止這種現(xiàn)象發(fā)生，我們采用getSet()命令來解決。getSet(key,value)的命令會返回key對應的value，然后再把key原來的值更新為value。也就是說getSet()返回的是已過期的時間戳。如果這個已過期的時間戳等于currentValue，說明獲取鎖成功。
釋放鎖/**
* 釋放鎖
* @param lockName 鎖的名字
* @param identifler 鎖標識
* @return
*/
public boolean releaseLock(String lockName, String identifler){
System.out.println(lockName + "釋放鎖" + identifler);
String lockKey = "lock:" + lockName;
Jedis jedis = null;
boolean isrelease = false;
try {
jedis = JedisConnectionUtil.getJedis();
while (true){
jedis.watch(lockKey);
// 判斷是否是同一把鎖
if (identifler.equals(jedis.get(lockKey))){
Transaction transaction = jedis.multi();
transaction.del(lockKey);
if (transaction.exec().isEmpty()){
continue;
}
isrelease = true;
}
// TODO 異常
jedis.unwatch();
break;
}
}finally {
jedis.close();
}
return isrelease;
}
編寫測試類用多線程模擬高并發(fā) public class UnitTest extends Thread {
@Override
public void run() {
while (true){
DistributedLock distributedLock = new DistributedLock();
String rs = distributedLock.acquireLock("updateOrder", 2000, 5000);
if (rs != null){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-> 或得鎖" + rs);
try {
Thread.sleep(1000);
distributedLock.releaseLock("updateOrder", rs);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
break;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
UnitTest unitTest = new UnitTest();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(unitTest, "tName:" + i).start();
}
}
}
代碼運行結(jié)果 tName:0-> 或得鎖a86a2867-a5f9-4b81-8be6-105d50b8a1ab updateOrder釋放鎖a86a2867-a5f9-4b81-8be6-105d50b8a1ab tName:1-> 或得鎖bcdeb19c-a47c-4a12-86df-8e5d90b2ecb0 updateOrder釋放鎖bcdeb19c-a47c-4a12-86df-8e5d90b2ecb0 tName:6-> 或得鎖147d9fc8-5e15-4e86-8da6-e029a3e2d92f updateOrder釋放鎖147d9fc8-5e15-4e86-8da6-e029a3e2d92f tName:2-> 或得鎖93deb41d-2439-45e7-beb1-2e4ce672e8ca updateOrder釋放鎖93deb41d-2439-45e7-beb1-2e4ce672e8ca tName:4-> 或得鎖094f921d-fe9b-46ba-873b-aee2ce974f16 updateOrder釋放鎖094f921d-fe9b-46ba-873b-aee2ce974f16 tName:5-> 或得鎖216e0799-6d22-4ae4-bb83-9efe1e5f80c9 updateOrder釋放鎖216e0799-6d22-4ae4-bb83-9efe1e5f80c9 tName:9-> 或得鎖678e2099-651c-4e23-a648-9fb588ecb42b updateOrder釋放鎖678e2099-651c-4e23-a648-9fb588ecb42b tName:7-> 或得鎖f35cdbad-6fde-4f1e-a4c1-321805a39374 updateOrder釋放鎖f35cdbad-6fde-4f1e-a4c1-321805a39374 tName:3-> 或得鎖0913a4a0-805a-48e2-ac5a-c0762b8c4072 updateOrder釋放鎖0913a4a0-805a-48e2-ac5a-c0762b8c4072 tName:8-> 或得鎖a3964a2a-6b9c-4ca3-9ea5-53de854c23ce updateOrder釋放鎖a3964a2a-6b9c-4ca3-9ea5-53de854c23ce 本文文字部分參考文章:https://www.jianshu.com/p/83224c0f3bb9
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