在SpringBoot中使用redis实现分布式锁

在企业的项目中，经常会碰到多线程安全的问题。特别是在涉及到金钱方面的，安全问题更是重中之重。如何保证多线程下的安全就成了必须要解决的问题。

在之前负责的某个项目中，有几个地方就被人恶意攻击过。用户申请提现的时候，通过接口快速访问，可以跳过钱包余额的校验达到多次提现。在微信小程序支付订单的时候，小程序支付完之后，瞬时调用多次检查订单状态的接口，也会导致多线程的问题，导致钱包余额增加多次。

最开始是用synchronized锁来解决这一问题的。不过synchronized锁意味的同一时刻该接口只能被一个人访问，在用户量很大的时候，有可能会造成用户等待时间过长，体验不好。所以使用了redis的分布式锁来解决高并发下的线程安全问题。

1.RedisLock.java

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface RedisLock {
/** 锁的资源，redis的key, */String value() default "default";/** 持锁时间,单位毫秒*/long keepMills() default 2000;/** 当获取失败时候动作*/LockFailAction action() default LockFailAction.CONTINUE;public enum LockFailAction{/** 放弃 */GIVEUP,/** 继续 */CONTINUE;}/** 重试的间隔时间,设置GIVEUP忽略此项*/long sleepMills() default 150;/** 重试次数*/int retryTimes() default 30;
}

2.RedisLockAspect.java

@Aspect
@Component
public class RedisLockAspect {public static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RedisLockAspect.class);@Pointcut("@annotation(xin.dayukeji.common.annotation.RedisLock)")public void point() {}@Autowiredprivate RedisLockService orderLockService;@Around(value = "point()")public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {Object[] args = joinPoint.getArgs();// 获取方法名称String methodName = joinPoint.getSignature().getName();// 获取所有参数类型Class<?>[] par = ((MethodSignature) joinPoint.getSignature()).getParameterTypes();// 获取目标类Class<?> classTarget = joinPoint.getTarget().getClass();// 获取目标方法Method methodTarget = classTarget.getMethod(methodName, par);RedisLock redisLock = methodTarget.getDeclaredAnnotation(RedisLock.class);if (redisLock != null) {String key = (String) AnnotationResolver.newInstance().resolver(joinPoint, redisLock.value());System.out.println(key);int retryTimes = redisLock.action().equals(RedisLock.LockFailAction.CONTINUE) ? redisLock.retryTimes() : 0;boolean lock = orderLockService.lock(key, redisLock.keepMills(), retryTimes, redisLock.sleepMills());if (!lock) {logger.info("get lock failed : " + key);return null;//获取锁失败，不执行逻辑}try {logger.debug("get lock success : " + key);//得到锁,执行方法return joinPoint.proceed();} finally {//释放锁boolean releaseLock = orderLockService.releaseLock(key);logger.error("release lock : " + key + (releaseLock ? " success" : " failed"));}}return null;}
}

3.RedisLockService.java

@Service
public class RedisLockService {@Autowiredprivate RedisTemplate<String,Object> template;@Autowiredprivate Env env;
private static final long LOCK_EXPIRE = 600;

/*** 锁操作，对某个key加锁，* @param key 需要加锁的key* @param keepTime 保持锁存在的时间（即多少时间后会失效），* @param retryTimes 线程没有取到锁需要重试去取锁，的重试次数* @param sleepTime 线程没有取到锁后，距离下次取锁操作的时间间隔。* @return*/public boolean lock(String key, long keepTime, int retryTimes, long sleepTime) {boolean lock = lock(key, keepTime);while (!lock && retryTimes-- > 0){//当没有取到锁，并且还有重试次数，继续取锁。取到锁或没有重试次数，跳出循环。try {Thread.sleep(sleepTime);lock = lock(key, keepTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();return false;}}return lock;}

public boolean lock(String key){return lock(key, LOCK_EXPIRE);}
/*** 加锁并设置失效时间* @param key 需要加锁的key* @param keepTime 保持锁存在的时间（即多少时间后会失效），* @return*/public boolean lock(String key, Long keepTime){String lock =  env.getProject() + ":" + key;return template.execute(new RedisCallback<Boolean>() {@Overridepublic Boolean doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException {//取当前时间戳，存入valuelong expire = System.currentTimeMillis();//取出redis原始操作JedisCommands commands = (JedisCommands) connection.getNativeConnection();/* NX: 表示只有当此key值不存在时才能存入成功* PX: 设置此key值的失效时间，单位为毫秒* 这样当key不存在时，第一个线程能取到锁，其他线程无法set key，取不到锁，* 等到第一个线程被释放或者锁过了失效时间，才可以取到锁*/String acquire = commands.set(lock, String.valueOf(expire + keepTime), "NX", "PX", keepTime);return "OK".equals(acquire);}});}
/*** 当业务逻辑完成后，需要将锁释放。* @param key* @return*/public boolean releaseLock(String key){String lock = env.getProject() + ":" + key;Boolean delete = template.delete(lock);return delete==null?false:delete;}/***   用于测试的方法*/@RedisLock(value = "#{id}")public void testLock(String id) {for (int i = 1; i < 10; i++) {System.out.println(i);try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}

}

4.AnnotationResolver.java

package xin.dayukeji.common.util;import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;import java.lang.reflect.Method;/*** 该类的作用可以把方法上的参数绑定到注解的变量中,注解的语法#{变量名}* 能解析类似#{task}或者#{task.taskName}或者{task.project.projectName}** @author liuxg* date 2016年4月13日 下午8:42:34*/
public class AnnotationResolver {private static AnnotationResolver resolver;public static AnnotationResolver newInstance() {if (resolver == null) {return resolver = new AnnotationResolver();} else {return resolver;}}/*** 解析注解上的值** @param joinPoint 就是joinPoint* @param str       需要解析的字符串* @return object*/public Object resolver(JoinPoint joinPoint, String str) {if (str == null) return null;Object value = null;if (str.matches(".*#\\{.*\\}.*")) {// 如果name匹配上了#{},则把内容当作变量String newStr = str.replaceAll(".*#\\{", "").replaceAll("\\}.*", "");if (newStr.contains(".")) { // 复杂类型try {value = complexResolver(joinPoint, newStr);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}} else {value = simpleResolver(joinPoint, newStr);}String[] split = str.split("#\\{.*\\}");switch (split.length) {case 1:value = split[0] + value;break;case 2:value = split[0] + value + split[1];break;default:}} else { //非变量value = str;}return value;}private Object complexResolver(JoinPoint joinPoint, String str) throws Exception {MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();String[] names = methodSignature.getParameterNames();Object[] args = joinPoint.getArgs();String[] strs = str.split("\\.");for (int i = 0; i < names.length; i++) {if (strs[0].equals(names[i])) {Object obj = args[i];Method dmethod = obj.getClass().getDeclaredMethod(getMethodName(strs[1]), null);Object value = dmethod.invoke(args[i]);return getValue(value, 1, strs);}}return null;}private Object getValue(Object obj, int index, String[] strs) {try {if (obj != null && index < strs.length - 1) {Method method = obj.getClass().getDeclaredMethod(getMethodName(strs[index + 1]), null);obj = method.invoke(obj);getValue(obj, index + 1, strs);}return obj;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return null;}}private String getMethodName(String name) {return "get" + name.replaceFirst(name.substring(0, 1), name.substring(0, 1).toUpperCase());}private Object simpleResolver(JoinPoint joinPoint, String str) {MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();String[] names = methodSignature.getParameterNames();Object[] args = joinPoint.getArgs();for (int i = 0; i < names.length; i++) {if (str.equals(names[i])) {return args[i];}}return null;}}

5.TestController.java

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {@Autowiredprivate RedisLockService redisLockService;
/*** 获取分布式redis*/@GetMapping("/redisLock")@ResponseBody@ExcludeInterceptorpublic Report testRedisLock() {for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {redisLockService.testLock("test Lock");}}).start();}return ReportFactory.S_0_OK.report();}
}

启动项目，调用/test/redisLock接口测试该注解，控制台打印

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2019-09-04 19:03:29.864 ERROR 5313 --- [      Thread-46] x.d.common.aspect.RedisLockAspect        : release lock : test Lock success
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2019-09-04 19:03:29.993 ERROR 5313 --- [      Thread-53] x.d.common.aspect.RedisLockAspect        : release lock : test Lock success
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