基於redis的分散式鎖

crawler發表於2018-06-28

開發中會遇到提工單的時候如果處理點選多次的情況,後端使用redis分散式鎖實現。

選用Redis實現分散式鎖原因

  • Redis有很高的效能
  • Redis命令對此支援較好,實現起來比較方便

實現思想

  1. 獲取鎖的時候,使用setnx加鎖,並使用expire命令為鎖新增一個超時時間,超過該時間則自動釋放鎖,鎖的value值為一個隨機生成的UUID,通過此在釋放鎖的時候進行判斷。
  2. 獲取鎖的時候還設定一個獲取的超時時間,若超過這個時間則放棄獲取鎖。
  3. 釋放鎖的時候,通過UUID判斷是不是該鎖,若是該鎖,則執行delete進行鎖釋放

分散式鎖的核心程式碼如下:

package com.example.demo.utils;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.Transaction;
import redis.clients.jedis.exceptions.JedisException;

import java.util.List;
import java.util.UUID;

/**
 * Created by liang.liu04@hand-china.com
 * on 2018/6/28
 */
public class DistributedLock {

    private final JedisPool jedisPool;

    public DistributedLock(JedisPool jedisPool) {
        this.jedisPool = jedisPool;
    }

    /**
     * 加鎖
     * @param locaName  鎖的key
     * @param acquireTimeout  獲取超時時間
     * @param timeout   鎖的超時時間
     * @return 鎖標識
     */
    public String lockWithTimeout(String locaName,
                                  long acquireTimeout, long timeout) {
        Jedis conn = null;
        String retIdentifier = null;
        try {
            // 獲取連線
            conn = jedisPool.getResource();
            // 隨機生成一個value
            String identifier = UUID.randomUUID().toString();
            // 鎖名,即key值
            String lockKey = "lock:" + locaName;
            // 超時時間,上鎖後超過此時間則自動釋放鎖
            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) {
                if (conn.setnx(lockKey, identifier) == 1) {
                    conn.expire(lockKey, lockExpire);
                    // 返回value值,用於釋放鎖時間確認
                    retIdentifier = identifier;
                    return retIdentifier;
                }
                // 返回-1代表key沒有設定超時時間,為key設定一個超時時間
                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) {
                // 監視lock,準備開始事務
                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();
                    transaction.del(lockKey);
                    List<Object> results = transaction.exec();
                    if (results == null) {
                        continue;
                    }
                    retFlag = true;
                }
                conn.unwatch();
                break;
            }
        } catch (JedisException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
        }
        return retFlag;
    }
}

測試
下面就用一個簡單的例子測試剛才實現的分散式鎖。
例子中使用50個執行緒模擬秒殺一個商品,使用–運算子來實現商品減少,從結果有序性就可以看出是否為加鎖狀態。

模擬秒殺服務,在其中配置了jedis執行緒池,在初始化的時候傳給分散式鎖,供其使用。

package com.example.demo.service;

import com.example.demo.utils.DistributedLock;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.stereotype.Service;
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 javax.annotation.Resource;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * Created by 劉亮 on 2017/11/12.
 */
@Service
public class RedisService {
    @Autowired
    StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    @Resource(name = "stringRedisTemplate")
    @Autowired
    ValueOperations<String, String> valOpsStr;

    @Autowired
    RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate;

    @Resource(name = "redisTemplate")
    ValueOperations<Object, Object> valOpsObj;

    public String getStr(String key) {
        return stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);//獲取對應key的value
//        return valOpsStr.get(key);
    }

    public void setStr(String key, String val) {
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,val,1800, TimeUnit.SECONDS);
//        valOpsStr.set(key, val);
    }

    public void del(String key) {
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }


    /**
     * 根據指定o獲取Object
     *
     * @param o
     * @return
     */
    public Object getObj(Object o) {
        return valOpsObj.get(o);
    }

    /**
     *       * 設定obj快取
     *       * @param o1
     *       * @param o2
     *
     */
    public void setObj(Object o1, Object o2) {
        valOpsObj.set(o1, o2);
    }

    /**
     * 刪除Obj快取
     *
     * @param o
     */
    public void delObj(Object o) {
        redisTemplate.delete(o);
    }


    private static JedisPool pool = null;

    static {
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        // 設定最大連線數
        config.setMaxTotal(200);
        // 設定最大空閒數
        config.setMaxIdle(8);
        // 設定最大等待時間
        config.setMaxWaitMillis(1000 * 100);
        // 在borrow一個jedis例項時,是否需要驗證,若為true,則所有jedis例項均是可用的
        config.setTestOnBorrow(true);
        pool = new JedisPool(config, "127.0.0.1", 6379, 3000);
    }


    DistributedLock lock = new DistributedLock(pool);

    int n = 500;

    public void seckill() {
        // 對key為“resource” 的加鎖,實際業務中可以將其改為資料的id, 返回鎖的value值,供釋放鎖時候進行判斷
        String indentifier = lock.lockWithTimeout("resource", 5000, 1000);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "獲得了鎖");
        System.out.println(--n);
        lock.releaseLock("resource", indentifier);
    }

}

模擬執行緒進行秒殺服務

package com.example.demo.test;

import com.example.demo.service.RedisService;

/**
 * Created by liang.liu04@hand-china.com
 * on 2018/6/28
 */
public class RedisThreadA  extends Thread {
    private RedisService redisService;

    public RedisThreadA(RedisService redisService){
        this.redisService = redisService;
    }

    @Override
    public void run() {
        redisService.seckill();
    }

}

測試類

package com.example.demo.test;

import com.example.demo.service.RedisService;

/**
 * Created by liang.liu04@hand-china.com
 * on 2018/6/28
 */
public class RedisTestA {
    public static void main(String[] args) {
        RedisService service = new RedisService();
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            RedisThreadA threadA = new RedisThreadA(service);
            threadA.start();
        }
    }
}

執行測試類,會發現結果有序執行。

本文參考:https://blog.csdn.net/iamliho…

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