十步学习 Redis 分布式锁
2024-05-22 02:14:15
文章目录
- 1. 单机版没有加锁
- 2. 单机版加锁
- 3. 引入 Redis 分布式锁
- 4. 加锁 解锁，lock/unlock 必须同时出现并保证调用
- 5. 加入锁过期时间
- 6. 加锁且携带锁过期时间 原子性
- 7. 删除自己的锁
- 8.1 Redis 自身事务
- 8.2 Lua 脚本方式
- 9.1 引入 Redisson
- 9.2 Redisson 超高并发解决方案 （推荐）
1. 单机版没有加锁
/*** @author Mr.superbeyone**/
public class RedisLockTest {@AutowiredStringRedisTemplate stringRedisTemplate;private final Lock lock = new ReentrantLock();/*** 单机版 没有加锁，出现超卖现象*/public void test1() {String key = "key";String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));}}}
问题：出现超卖现象
2. 单机版加锁
/*** @author Mr.superbeyone**/
public class RedisLockTest {@AutowiredStringRedisTemplate stringRedisTemplate;private final Lock lock = new ReentrantLock();/*** synchronized 不见不散*/public void test2() {synchronized (this) {String key = "key";String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));}}}/*** lock 过期不候*/public void test3() throws InterruptedException {String key = "key";if (lock.tryLock(20, TimeUnit.MILLISECONDS)) {try {String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));}} finally {lock.unlock();}} else {//没有拿到锁的业务逻辑}}
}
问题：分布式部署后，单机锁还是会出现超卖现象，需要分布式锁
3. 引入 Redis 分布式锁
public class RedisLockTest {@AutowiredStringRedisTemplate stringRedisTemplate;private static final String REDIS_LOCK = "redis_lock";/*** 引入 Redis 分布式锁*/public void test4() {String value = UUID.randomUUID().toString() + Thread.currentThread().getName();//加锁Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, value);//相当于 setNXif (!flag) {//获取锁失败return;}String key = "key";String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));//解锁stringRedisTemplate.delete(REDIS_LOCK);}}
}
问题 ：有可能不能释放锁
4. 加锁 解锁，lock/unlock 必须同时出现并保证调用
public class RedisLockTest {@AutowiredStringRedisTemplate stringRedisTemplate;private static final String REDIS_LOCK = "redis_lock";/*** 引入 Redis 分布式锁* 加锁 解锁，lock/unlock 必须同时出现并保证调用*/public void test5() {String value = UUID.randomUUID().toString() + Thread.currentThread().getName();try {//加锁Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, value);//相当于 setNXif (!flag) {//获取锁失败return;}String key = "key";String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));}} finally {//解锁stringRedisTemplate.delete(REDIS_LOCK);}}
}
问题：机器宕机，不能保证最后的解锁
5. 加入锁过期时间
public class RedisLockTest {@AutowiredStringRedisTemplate stringRedisTemplate;private static final String REDIS_LOCK = "redis_lock";/*** 引入 Redis 分布式锁* 加锁 解锁，lock/unlock 必须同时出现并保证调用* 锁 自动删除*/public void test6() {String value = UUID.randomUUID().toString() + Thread.currentThread().getName();try {//加锁Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, value);//相当于 setNXstringRedisTemplate.expire(REDIS_LOCK, 10L, TimeUnit.SECONDS);if (!flag) {//获取锁失败return;}String key = "key";String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));}} finally {//解锁stringRedisTemplate.delete(REDIS_LOCK);}}
}
问题：加锁和设置过期时间 没有保证原子性
6. 加锁且携带锁过期时间 原子性
public class RedisLockTest {@AutowiredStringRedisTemplate stringRedisTemplate;private static final String REDIS_LOCK = "redis_lock";/*** 引入 Redis 分布式锁* 加锁 解锁，lock/unlock 必须同时出现并保证调用* 锁 自动删除 原子性操作*/public void test7() {String value = UUID.randomUUID().toString() + Thread.currentThread().getName();try {//加锁Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, value, 10L, TimeUnit.SECONDS);//相当于 setNXif (!flag) {//获取锁失败return;}String key = "key";String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));}} finally {//解锁stringRedisTemplate.delete(REDIS_LOCK);}}
}
问题：处理业务的时间大于设置的锁过期时间，线程B可能删除线程A的锁，删除别人的锁
7. 删除自己的锁
public class RedisLockTest {@AutowiredStringRedisTemplate stringRedisTemplate;private static final String REDIS_LOCK = "redis_lock";/*** 引入 Redis 分布式锁* 加锁 解锁，lock/unlock 必须同时出现并保证调用* 锁 自动删除 原子性操作* 删除自己的锁*/public void test8() {String value = UUID.randomUUID().toString() + Thread.currentThread().getName();try {//加锁Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, value, 10L, TimeUnit.SECONDS);//相当于 setNXif (!flag) {//获取锁失败return;}String key = "key";String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));}} finally {//解锁//删除自己的锁if(stringRedisTemplate.opsForValue().get(REDIS_LOCK).equals(value)) {stringRedisTemplate.delete(REDIS_LOCK);}}}
}
问题：删除自己的锁判断 与 删除操作 不是原子性 ，可能判断加锁与解锁的不是同一个客户端，有可能会出现误解锁
可以使用 Lua 脚本 解决
if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1]
thenreturn redis.call("del",KEYS[1])
elsereturn 0
end
8.1 Redis 自身事务
public class RedisLockTest {@AutowiredStringRedisTemplate stringRedisTemplate;private static final String REDIS_LOCK = "redis_lock";/*** 引入 Redis 分布式锁* 加锁 解锁，lock/unlock 必须同时出现并保证调用* 锁 自动删除 原子性操作* 删除自己的锁* 删除自己的锁判断 与 删除操作 原子性* Redis 自身事务*/public void test9() {String value = UUID.randomUUID().toString() + Thread.currentThread().getName();try {//加锁Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, value, 10L, TimeUnit.SECONDS);//相当于 setNXif (!flag) {//获取锁失败return;}String key = "key";String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));}} finally {//解锁//删除自己的锁//加入 Redis 事务while (true) {stringRedisTemplate.watch(REDIS_LOCK);if (stringRedisTemplate.opsForValue().get(REDIS_LOCK).equals(value)) {stringRedisTemplate.setEnableTransactionSupport(true);stringRedisTemplate.multi();stringRedisTemplate.delete(REDIS_LOCK);List<Object> list = stringRedisTemplate.exec();if (list == null) {continue;}}stringRedisTemplate.unwatch();//删除锁成功break;}}}
}
问题：确保 Redis 过期时间大于业务执行时间的问题，Redis 分布式锁如何续期？
8.2 Lua 脚本方式
public class RedisLockTest {@AutowiredStringRedisTemplate stringRedisTemplate;private static final String REDIS_LOCK = "redis_lock";/*** 引入 Redis 分布式锁* 加锁 解锁，lock/unlock 必须同时出现并保证调用* 锁 自动删除 原子性操作* 删除自己的锁* 删除自己的锁判断 与 删除操作 原子性* Lua 脚本*/public void test10() {String value = UUID.randomUUID().toString() + Thread.currentThread().getName();try {//加锁Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, value, 10L, TimeUnit.SECONDS);//相当于 setNXif (!flag) {//获取锁失败return;}String key = "key";String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));}} finally {//解锁//删除自己的锁Jedis jedis = null; // 从连接池中 获取 jedisString script = "if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1]" +"then" +" return redis.call('del',KEYS[1])" +"else" +" return 0" +"end";try {Object eval = jedis.eval(script, Collections.singletonList(REDIS_LOCK), Collections.singletonList(value));if ("1".equals(eval.toString())) {//删除锁成功} else {//删除锁失败}} finally {if (null != jedis) {jedis.close();}}}}
}
问题：确保 Redis 过期时间大于业务执行时间的问题，Redis 分布式锁如何续期？
9.1 引入 Redisson
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.redisson/redisson -->
<dependency><groupId>org.redisson</groupId><artifactId>redisson</artifactId><version>3.14.1</version>
</dependency>public class RedisConfig {@Beanpublic Redisson redisson() {Config config = new Config();config.useSingleServer().setAddress("redis://localhost:6379").setDatabase(0);return (Redisson) Redisson.create(config);}
}
public class RedisLockTest {@AutowiredStringRedisTemplate stringRedisTemplate;private static final String REDIS_LOCK = "redis_lock";@AutowiredRedisson redisson;/*** 引入 Redis 分布式锁* 加锁 解锁，lock/unlock 必须同时出现并保证调用* 锁 自动删除 原子性操作* 删除自己的锁* Redisson*/public void test11() {//加锁RLock redissonLock = redisson.getLock(REDIS_LOCK);try {redissonLock.lock();String key = "key";String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));}} finally {//解锁redissonLock.unlock();}}}
问题：超高并发情况下，可能出现 IllegalMonitorStateException: attempt to unlock, no locked by current thread by node id …
9.2 Redisson 超高并发解决方案 （推荐）
/*** 引入 Redis 分布式锁* 加锁 解锁，lock/unlock 必须同时出现并保证调用* 锁 自动删除 原子性操作* 删除自己的锁* Redisson*/public void test12() {//加锁RLock redissonLock = redisson.getLock(REDIS_LOCK);try {redissonLock.lock();String key = "key";String countVal = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);int count = countVal == null ? 0 : Integer.parseInt(countVal);if (count > 0) {int num = count - 1;stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(num));}} finally {//解锁if (redissonLock.isLocked() && redissonLock.isHeldByCurrentThread()) {redissonLock.unlock(); }}}
Mr.superbeyone
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