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深入解析Redis中的分布式锁

青灯夜游

青灯夜游

发布时间:2021-10-26 10:38:35

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来源于掘金社区

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本篇文章给大家主要带大家了解一下redis中分布式锁的实现和代码解析,希望对大家有所帮助!

深入解析Redis中的分布式锁

Redis 分布式锁

大家项目中都会使用到分布式锁把,通常用来做数据的有序操作场景,比如一笔订单退款(如果可以退多次的情况)。或者用户多端下单。【相关推荐:Redis视频教程

Maven 依赖

我主要是基于 Spring-Boot 2.1.2 + Jedis 进行实现



    4.0.0

    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.1.2.RELEASE
    

    cn.edu.cqvie
    redis-lock
    1.0-SNAPSHOT

    
        UTF-8
        1.8
        2.9.0
        5.0.7
    

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-autoconfigure
        
        
            org.springframework.data
            spring-data-redis
        
        
            redis.clients
            jedis
            ${redis.version}
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-logging
        
        
            org.slf4j
            log4j-over-slf4j
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
    

    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
            
        
    

配置文件

application.properties 配置文件内容如下:

spring.redis.host=127.0.0.1
spring.redis.port=6379
spring.redis.password=
spring.redis.timeout=30000
spring.redis.jedis.pool.max-active=8
spring.redis.jedis.pool.min-idle=2
spring.redis.jedis.pool.max-idle=4


logging.level.root=INFO

接口定义

PHP5 和 MySQL 圣经
PHP5 和 MySQL 圣经

本书是全面讲述PHP与MySQL的经典之作,书中不但全面介绍了两种技术的核心特性,还讲解了如何高效地结合这两种技术构建健壮的数据驱动的应用程序。本书涵盖了两种技术新版本中出现的最新特性,书中大量实际的示例和深入的分析均来自于作者在这方面多年的专业经验,可用于解决开发者在实际中所面临的各种挑战。

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接口定义,对于锁我们核心其实就连个方法 lockunlock.

public interface RedisLock {

    long TIMEOUT_MILLIS = 30000;

    int RETRY_MILLIS = 30000;

    long SLEEP_MILLIS = 10;

    boolean tryLock(String key);

    boolean lock(String key);

    boolean lock(String key, long expire);

    boolean lock(String key, long expire, long retryTimes);

    boolean unlock(String key);
}

分布式锁实现

我的实现方式是通过 setnx 方式实现了,如果存在 tryLock 逻辑的话,会通过 自旋 的方式重试

// AbstractRedisLock.java 抽象类
public abstract class AbstractRedisLock implements RedisLock {

    @Override
    public boolean lock(String key) {
        return lock(key, TIMEOUT_MILLIS);
    }

    @Override
    public boolean lock(String key, long expire) {
        return lock(key, TIMEOUT_MILLIS, RETRY_MILLIS);
    }
}

// 具体实现
@Component
public class RedisLockImpl extends AbstractRedisLock {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    private ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal();
    private static final String UNLOCK_LUA;

    static {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("if redis.call(\"get\",KEYS[1]) == ARGV[1] ");
        sb.append("then ");
        sb.append("    return redis.call(\"del\",KEYS[1]) ");
        sb.append("else ");
        sb.append("    return 0 ");
        sb.append("end ");
        UNLOCK_LUA = sb.toString();

    }

    @Override
    public boolean tryLock(String key) {
        return tryLock(key, TIMEOUT_MILLIS);
    }

    public boolean tryLock(String key, long expire) {
        try {
            return !StringUtils.isEmpty(redisTemplate.execute((RedisCallback) connection -> {
                JedisCommands commands = (JedisCommands) connection.getNativeConnection();
                String uuid = UUID.randomUUID().toString();
                threadLocal.set(uuid);
                return commands.set(key, uuid, "NX", "PX", expire);
            }));
        } catch (Throwable e) {
            logger.error("set redis occurred an exception", e);
        }
        return false;
    }

    @Override
    public boolean lock(String key, long expire, long retryTimes) {
        boolean result = tryLock(key, expire);

        while (!result && retryTimes-- > 0) {
            try {
                logger.debug("lock failed, retrying...{}", retryTimes);
                Thread.sleep(SLEEP_MILLIS);
            } catch (InterruptedException e) {
                return false;
            }
            result = tryLock(key, expire);
        }
        return result;
    }

    @Override
    public boolean unlock(String key) {
        try {
            List keys = Collections.singletonList(key);
            List args = Collections.singletonList(threadLocal.get());
            Long result = redisTemplate.execute((RedisCallback) connection -> {
                Object nativeConnection = connection.getNativeConnection();

                if (nativeConnection instanceof JedisCluster) {
                    return (Long) ((JedisCluster) nativeConnection).eval(UNLOCK_LUA, keys, args);
                }
                if (nativeConnection instanceof Jedis) {
                    return (Long) ((Jedis) nativeConnection).eval(UNLOCK_LUA, keys, args);
                }
                return 0L;
            });
            return result != null && result > 0;
        } catch (Throwable e) {
            logger.error("unlock occurred an exception", e);
        }
        return false;
    }
}

测试代码

最后再来看看如何使用吧. (下面是一个模拟秒杀的场景)

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class RedisLockImplTest {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
    @Autowired
    private RedisLock redisLock;
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;
    private ExecutorService executors = Executors.newScheduledThreadPool(8);

    @Test
    public void lock() {
        // 初始化库存
        redisTemplate.opsForValue().set("goods-seckill", "10");
        List futureList = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            futureList.add(executors.submit(this::seckill));
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        // 等待结果,防止主线程退出
        futureList.forEach(action -> {
            try {
                action.get();
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

    }

    public int seckill() {
        String key = "goods";
        try {
            redisLock.lock(key);
            int num = Integer.valueOf(Objects.requireNonNull(redisTemplate.opsForValue().get("goods-seckill")));
            if (num > 0) {
                redisTemplate.opsForValue().set("goods-seckill", String.valueOf(--num));
                logger.info("秒杀成功,剩余库存:{}", num);
            } else {
                logger.error("秒杀失败,剩余库存:{}", num);
            }
            return num;
        } catch (Throwable e) {
            logger.error("seckill exception", e);
        } finally {
            redisLock.unlock(key);
        }
        return 0;
    }
}

总结

本文是 Redis 锁的一种简单的实现方式,基于 jedis 实现了锁的重试操作。 但是缺点还是有的,不支持锁的自动续期,锁的重入,以及公平性(目前通过自旋的方式实现,相当于是非公平的方式)。

更多编程相关知识,请访问:编程入门!!

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