1 基于Redis分布式锁的问题
先来看看之前分布式锁的实现。
这个基于Redis的分布式锁仍然有着一个问题，那就是误删锁的问题。
简单的来说，就是当第一个线程，也就是线程1，拿到锁后，但由于本身业务复杂，而导致了阻塞，超过了锁设置的超时时间，锁自动释放。这个时候，线程2进来了，也拿到了锁，但是就在线程2执行业务的途中，线程1业务完成，主动释放了锁，又因为我们释放锁的逻辑是直接删除key，这就导致了线程2的锁被误删。
这就导致了线程安全的问题。
解决方法：在每个线程要释放锁的时候，主动判断reids中存入的线程标识，来判断是不是自己的锁，如果不是，就不能删除。
代码实现：
package com.hmdp.utils;
import cn.hutool.core.collection.CollectionUtil;
import cn.hutool.core.lang.UUID;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import java.util.Collections;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @Author 华子
* @Date 2022/12/3 20:53
* @Version 1.0
*/
public class SimpleRedisLock implements ILock {
//Redis
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
//业务名称，也就是锁的名称
private String name;
public SimpleRedisLock(StringRedisTemplate stringRedisTemplate, String name) {
this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
this.name = name;
}
//key的前缀
private static final String KEY_PREFIX = "lock:";
//线程标识的前缀
private static final String ID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true);
@Override
public boolean tryLock(long timeoutSec) {
//获取线程id，当作set的value
String threadId = Thread.currentThread().getId()+ID_PREFIX;
Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue()
.setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);
return Boolean.TRUE.equals(success);
}
//释放锁
@Override
public void unlock() {
String threadId = Thread.currentThread().getId()+ID_PREFIX;
String id = stringRedisTemplate.opsForValue().get(KEY_PREFIX + name);
if (threadId.equals(id)){
//删除key
stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX+name);
}
}
}
2 Lua脚本的使用
上述代码仍然会在极端的情况下仍然会出现误删锁的问题。
试想一下这种情况：
在线程判断完线程标识时，发现是自己的id，就在准备释放锁的时候，发生了阻塞。然后就是锁超时时间到了，别的线程有获取到了锁，又出现了误删的问题。
那么，又该如何解决这个问题呢？
我们不妨这样想想：
就是我们把判断id和删除id整合成一个代码，让他一次执行，不用分成两次，这样不就好了？
这里就要使用我们Redis中的脚本：Lua 。
Redis提供了Lua脚本功能，在一个脚本中编写多条Redis命令，确保多条命令执行时的原子性。Lua是一种编程语言，它的基本语法大家可以参考网站：Lua 教程 | 菜鸟教程
这里重点介绍Redis提供的调用函数，语法如下：
例如，我们要执行set name jack，则脚本是这样：
-- 执行reids命令
redis.call('set','name','jack')使用redis来运行脚本
例如，我们要使用Redis调用脚本来执行set name jack，则脚本是这样：
EVAL "return redis.call('set', 'name', 'jack')" 0
注：后面的0是参数个数。
如果脚本中的key、value不想写死，可以作为参数传递。key类型参数会放入KEYS数组，其它参数会放入ARGV数组，在脚本中可以从KEYS和ARGV数组获取这些参数：
EVAL "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 name Rose
注：我们实际的业务就是需要这种，参数不能写死。
接下来，就是用Lua脚本编写代码逻辑
代码 ：
-- 锁的key
-- local key = KEYS[1]
-- 线程标识
-- local threadId = ARGV[1];
--获取锁中的线程标识，get key
-- local id = redis.call('get',KEYS[1]);
--具体脚本
if(redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1]) then
--释放锁 del key
return redis.call('del',KEYS[1])
end
return 0然后在IDEA中编写此代码，并使用Redis调用。（注：编写Lua代码需下载EmmyLua插件）
具体实现代码：（主要看释放锁代码）
package com.hmdp.utils;
import cn.hutool.core.collection.CollectionUtil;
import cn.hutool.core.lang.UUID;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import java.util.Collections;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @Author 华子
* @Date 2022/12/3 20:53
* @Version 1.0
*/
public class SimpleRedisLock implements ILock {
//Redis
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
//业务名称，也就是锁的名称
private String name;
public SimpleRedisLock(StringRedisTemplate stringRedisTemplate, String name) {
this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
this.name = name;
}
//key的前缀
private static final String KEY_PREFIX = "lock:";
//线程标识的前缀
private static final String ID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true);
//获取lua脚本
private static final DefaultRedisScript<Long> UNLOCK_SCRIPT;
static {
UNLOCK_SCRIPT = new DefaultRedisScript<>();
UNLOCK_SCRIPT.setLocation(new ClassPathResource("unlock.lua"));
UNLOCK_SCRIPT.setResultType(Long.class);
}
@Override
public boolean tryLock(long timeoutSec) {
//获取线程id，当作set的value
String threadId = Thread.currentThread().getId()+ID_PREFIX;
Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue()
.setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);
return Boolean.TRUE.equals(success);
}
@Override
public void unlock() {
//调用Lua脚本
stringRedisTemplate.execute(
UNLOCK_SCRIPT,
Collections.singletonList(KEY_PREFIX + name),
Thread.currentThread().getId()+ID_PREFIX
);
}
}
主要还是使用了StringRedisTemplate中的excute方法，这里传一个脚本参数，一个key参数，一个value参数
1. 脚本参数：使用DefaultRedisScript 进行获取脚本，需要传入脚本文件的路径，调用new ClassPathResource("unlock.lua") 当做脚本文件路径
2. key参数，就是我们的KEYS[1]，是一个集合，我们把我们使用的锁的key转成一个集合当成key参数
3. value，就是我们的线程标识。
这样，我们就使用的Lua脚本将原来两步需要实现的释放锁，合成一行代码实现，就不会出现问题啦~