十三、Redis实现分布式锁
为什么要使用分布式锁?
我们在多线程开发过程中,肯定没避免不了使用锁,jdk中也提供了大量的锁功能,但是我们为什么还要手动开发一个分布式锁呢,原因在于我们在传统项目中使用的锁实在同一个进程中的,他们能够相互访问到彼此的资源信息,但是在分布式中,每个项目都是跑在不同的进程中的,他们无法共享资源信息,所以就需要一个能够在不同进程之间进行“通信”的第三方来实现这个功能,那么redis其实就具备这种功能的。
redis实现分布式锁的原理
其实redis实现的原理主要就是某个线程现在redis里面占个坑,然后后面的人进来的时候看见这个坑被占用的话,就一直等待别人释放这个坑或者放弃,释放之后,他再去抢占。
分布式锁的简单实现
#抢占一个坑,使用setnx指令,如果别人创建过,则设置失败,即对应获取锁失败
setnx lock:user_yang true#实现我们的业务逻辑,逻辑处理完之后,调用del指令释放锁
#如果抢占锁的线程挂掉了,锁就会一直不能释放,就会造成资源一直被占用,所以可以设置一个超期时间,到点自动释放锁
expire lock:user_yang 10
del lock:user_yang
问题: 如果在设置锁和设置超时时间中间出现问题了,没有设置上超时怎么办,也会无法释放锁?是不是只要保证原子性操作就好了。
为了解决上面的问题,redis2.8中,作者加入了set命令的扩展操作,使得setnx和expire可以一起执行,保证他们的原子操作。
加强版分布式锁
set lock:user_yang true ex 5 nx
...
del lock:user_yang
超时问题
超时问题指的是当我们业务代码执行的时间超过了设置锁的时间,就会导致锁释放被其他线程占用,就会导致临界区的代码不能得到严格的执行,而且当主业务代码执行后,就会去释放这个锁,这个会导致将别人的锁释放,又会引发一系列的问题。
- 解决方案
在设置锁得时候,随机塞入一个值,删除锁之前先比较这个值,如果和之前设置的值相同,则删除,否则不删除。
- 原子性问题
因为比较和删除不是原子性操作,会不会引发新的问题,但是redis有没有提供这样的原子性操作指令
- 解决方案2
使用LUA脚本
# delifequals
if redis.call(“get”,KEYS[1]) == ARGV[1] then
return redis.call(“del”,KEYS[1])
else
return 0
end
java实现分布式锁
- 引入依赖
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>2.9.0</version>
</dependency>
- 公用常量
private static final String LOCK_SUCCESS = "OK";
private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";
private static final String SET_WITH_EXPIRE_TIME = "PX";
private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
- 获取锁
/**
* 尝试获取分布式锁
* @param jedis Redis客户端
* @param lockKey 锁
* @param requestId 请求标识
* @param expireTime 超期时间
* @return 是否获取成功
*/
public static boolean tryGetDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {
String result = jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);
if (LOCK_SUCCESS.equals(result)) {
return true;
}
return false;
}
- 释放锁
/**
* 释放分布式锁
* @param jedis Redis客户端
* @param lockKey 锁
* @param requestId 请求标识
* @return 是否释放成功
*/
public static boolean releaseDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(requestId));
if (RELEASE_SUCCESS.equals(result)) {
return true;
}
return false;
}
- 客户端演示
@Test
public void getLock(){
Jedis jedis = new Jedis("172.16.51.129",6379);
String requestId = UUID.randomUUID().toString();
boolean boolSuccess = RedisUtils.tryGetDistributedLock(jedis, "lock:user_yang",requestId, 10);
if(boolSuccess){
System.out.println("成功获取锁");
}else{
System.out.println("获取锁失败");
}
boolSuccess = RedisUtils.tryGetDistributedLock(jedis, "lock:user_yang", requestId, 10);
if(boolSuccess){
System.out.println("成功获取锁");
}else{
System.out.println("获取锁失败");
}
boolSuccess = RedisUtils.releaseDistributedLock(jedis, "lock:user_yang", requestId);
if(boolSuccess){
System.out.println("释放锁成功");
}else{
System.out.println("释放锁失败");
}
}