使用redis 实现分布式锁

在有些需要高可用的场景中，保证并发量的情况下需要使用分布式锁来做控制,保证应用的可靠性。我们知道jdk提供了一些常用的锁比如ReentrantLock,ReentrantReadWriteLock,synchronized。对于这些锁的实现这里就不详细介绍了，在使用过程中这些锁锁的是对象，在单服务器的时候有用。但是现在基本都不是单一服务器了，一般都会有多台服务器。对于一些要求高的业务，而且耗时长的任务，比如当客户端一个请求到A服务器时，A服务器还没处理完，此时客户端又请求B服务器，对于一些非幂等操作，是不允许这样操作的，比如请求第三方下单的时候，就必须保证只有第一次请求有结果后，才能进行第二次请求，否则可能存在重复下单的过程。这个时候就可以对整个下单过程加锁，使用分布式锁。
redis可以实现分布式锁主要是Redis为单进程单线程模式，采用队列模式将并发访问变成串行访问，且多客户端对Redis的连接并不存在竞争关系。
使用redis实现分布式锁主要使用的几个命令:
SETNX
当且仅当 key 不存在，将 key 的值设为 value ，并返回1；若给定的 key 已经存在，则 SETNX 不做任何动作，并返回0。

GETSET命令
将给定 key 的值设为 value ，并返回 key 的旧值 (old value)，当 key 存在但不是字符串类型时，返回一个错误，当key不存在时，返回nil。

GET命令
返回 key 所关联的字符串值，如果 key 不存在那么返回特殊值 nil 。

DEL命令
删除给定的一个或多个 key ,不存在的 key 会被忽略。

其中setNX和GetSet可以理解为原子操作，是同步的。

package com.xfl.boot.common.utils.concurrent;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.dao.DataAccessException;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnection;
import org.springframework.data.redis.core.RedisCallback;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

/**
 * 分布式锁
 */
public class RedisLock {

    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RedisLock.class);

    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    private static final int DEFAULT_ACQUIRY_RESOLUTION_MILLIS = 100;

    private String lockKey;

    /**
     * 锁超时时间，防止线程在入锁以后，无限的执行等待
     */
    private int expireMsecs = 60 * 1000;

    /**
     * 锁等待时间，防止线程饥饿
     */
    private int timeoutMsecs = 10 * 1000;

    private volatile boolean locked = false;


    public RedisLock(StringRedisTemplate redisTemplate, String lockKey) {
        this.redisTemplate = redisTemplate;
        this.lockKey = lockKey + "_lock";
    }

    public RedisLock(StringRedisTemplate redisTemplate, String lockKey, int timeoutMsecs) {
        this(redisTemplate, lockKey);
        this.timeoutMsecs = timeoutMsecs;
    }


    public RedisLock(StringRedisTemplate redisTemplate, String lockKey, int timeoutMsecs, int expireMsecs) {
        this(redisTemplate, lockKey, timeoutMsecs);
        this.expireMsecs = expireMsecs;
    }

    public String getLockKey() {
        return lockKey;
    }

    public String get(final String key) {
        Object obj = null;
        try {
            obj = redisTemplate.execute(new RedisCallback<Object>() {
                @Override
                public Object doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException {
                    StringRedisSerializer serializer = new StringRedisSerializer();
                    byte[] data = connection.get(serializer.serialize(key));
                    connection.close();
                    if (data == null) {
                        return null;
                    }
                    return serializer.deserialize(data);
                }
            });
        } catch (Exception e) {
            logger.error("get redis error, key : {}", key);
        }
        return obj != null ? obj.toString() : null;
    }

    public boolean setNX(final String key, final String value) {
        Object obj = null;
        try {
            obj = redisTemplate.execute(new RedisCallback<Object>() {
                @Override
                public Object doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException {
                    StringRedisSerializer serializer = new StringRedisSerializer();
                    Boolean success = connection.setNX(serializer.serialize(key), serializer.serialize(value));
                    connection.close();
                    return success;
                }
            });
        } catch (Exception e) {
            logger.error("setNX redis error, key : {}", key);
        }
        return obj != null ? (Boolean) obj : false;
    }

    private String getSet(final String key, final String value) {
        Object obj = null;
        try {
            obj = redisTemplate.execute(new RedisCallback<Object>() {
                @Override
                public Object doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException {
                    StringRedisSerializer serializer = new StringRedisSerializer();
                    byte[] ret = connection.getSet(serializer.serialize(key), serializer.serialize(value));
                    connection.close();
                    return serializer.deserialize(ret);
                }
            });
        } catch (Exception e) {
            logger.error("getSet redis error, key : {}", key);
        }
        return obj != null ? (String) obj : null;
    }

    public synchronized boolean lock() throws InterruptedException {
        int timeout = timeoutMsecs;
        while (timeout >= 0) {
            long expires = System.currentTimeMillis() + expireMsecs + 1;
            String expiresStr = String.valueOf(expires); // 锁到期时间
            if (this.setNX(lockKey, expiresStr)) {
                // lock acquired
                locked = true;
                return true;
            }

            String currentValueStr = this.get(lockKey); // redis里的时间
            if (currentValueStr != null && Long.parseLong(currentValueStr) < System.currentTimeMillis()) {
                String oldValueStr = this.getSet(lockKey, expiresStr);
                // 获取上一个锁到期时间，并设置现在的锁到期时间，
                // 只有一个线程才能获取上一个线上的设置时间，因为jedis.getSet是同步的
                if (oldValueStr != null && oldValueStr.equals(currentValueStr)) {
                    locked = true;
                    return true;
                }
            }
            timeout -= DEFAULT_ACQUIRY_RESOLUTION_MILLIS;

            // 延迟100 毫秒
            Thread.sleep(DEFAULT_ACQUIRY_RESOLUTION_MILLIS);

        }
        return false;
    }

    public synchronized void unlock() {
        if (locked) {
            redisTemplate.delete(lockKey);
            locked = false;
        }
    }
}

  String key = "122456";
        RedisLock lock = new RedisLock(stringRedisTemplate, key.toString(),
                1000, 2000);
        try {
            if (lock.lock()) {
                System.out.println("get lock success");
                Thread.sleep(1000);
            } else {
                System.out.println("can not get lock");
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }

参考资料：
https://www.cnblogs.com/0201zcr/p/5942748.html
http://blog.csdn.net/ugg/article/details/41894947

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