Redis 实现同步锁

原文链接: https://www.cnblogs.com/MIC2016/p/7525560.html#_label0_1

1、技术方案

1.1、redis的基本命令

1)SETNX命令(SET if Not eXists)

语法:SETNX key value

功能: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。

2)expire命令

语法:expire KEY seconds 

功能:设置key的过期时间。如果key已过期,将会被自动删除。

3)DEL命令

语法:DEL key [KEY …]

功能:删除给定的一个或多个 key ,不存在的 key 会被忽略。

1.2、实现同步锁原理

1)加锁:“锁”就是一个存储在redis里的key-value对,key是把一组投资操作用字符串来形成唯一标识,value其实并不重要,因为只要这个唯一的key-value存在,就表示这个操作已经上锁。 

2)解锁:既然key-value对存在就表示上锁,那么释放锁就自然是在redis里删除key-value对。 

3)阻塞、非阻塞:阻塞式的实现,若线程发现已经上锁,会在特定时间内轮询锁。非阻塞式的实现,若发现线程已经上锁,则直接返回。

4)处理异常情况:假设当投资操作调用其他平台接口出现等待时,自然没有释放锁,这种情况下加入锁超时机制,用redis的expire命令为key设置超时时长,过了超时时间redis就会将这个key自动删除,即强制释放锁

(此步骤需在JAVA内部设置同样的超时机制,内部超时时长应小于或等于redis超时时长)。

1.3、处理流程图

     

2、代码实现

2.1、同步锁工具类

复制代码

  1 package com.mic.synchrolock.util;
  2 
  3 import java.util.ArrayList;
  4 import java.util.List;
  5 import java.util.UUID;
  6 
  7 import javax.annotation.PostConstruct;
  8 import javax.annotation.PreDestroy;
  9 
 10 import org.apache.commons.logging.Log;
 11 import org.apache.commons.logging.LogFactory;
 12 
 13 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 14 
 15 import com.mic.constants.Constants;
 16 import com.mic.constants.InvestType;
 17 
 18 /**
 19  * 分布式同步锁工具类
 20  * @author Administrator
 21  *
 22  */
 23 public class SynchrolockUtil {    
 24     
 25     private final Log logger = LogFactory.getLog(getClass());
 26     
 27     @Autowired
 28     private RedisClientTemplate redisClientTemplate;
 29 
 30     public final String RETRYTYPE_WAIT = "1";     //加锁方法当对象已加锁时,设置为等待并轮询
 31     public final String RETRYTYPE_NOWAIT = "0";     //加锁方法当对象已加锁时,设置为直接返回
 32     
 33     private String requestTimeOutName = "";     //投资同步锁请求超时时间
 34     private String retryIntervalName = "";         //投资同步锁轮询间隔
 35     private String keyTimeoutName = "";        //缓存中key的失效时间
 36     private String investProductSn = "";         //产品Sn
 37     private String uuid;                //对象唯一标识
 38     
 39     private Long startTime = System.currentTimeMillis(); //首次调用时间
 40     public Long getStartTime() {
 41         return startTime;
 42     }
 43 
 44     List<String> keyList = new ArrayList<String>();    //缓存key的保存集合
 45     public List<String> getKeyList() {
 46         return keyList;
 47     }
 48     public void setKeyList(List<String> keyList) {
 49         this.keyList = keyList;
 50     }
 51 
 52     @PostConstruct
 53     public void init() {
 54         uuid = UUID.randomUUID().toString();
 55     }
 56     
 57     @PreDestroy
 58     public void destroy() {
 59         this.unlock();
 60     }
 61     
 62 
 63     /**
 64      * 根据传入key值,判断缓存中是否存在该key
 65      * 存在-已上锁:判断retryType,轮询超时,或直接返回,返回ture
 66      * 不存在-未上锁:将该放入缓存,返回false
 67      * @param key
 68      * @param retryType 当遇到上锁情况时  1:轮询;0:直接返回
 69      * @return
 70      */
 71     public boolean islocked(String key,String retryType){
 72         boolean flag = true;
 73         logger.info("====投资同步锁设置轮询间隔、请求超时时长、缓存key失效时长====");
 74         //投资同步锁轮询间隔 毫秒
 75         Long retryInterval = Long.parseLong(Constants.getProperty(retryIntervalName));
 76         //投资同步锁请求超时时间 毫秒
 77         Long requestTimeOut = Long.parseLong(Constants.getProperty(requestTimeOutName));
 78         //缓存中key的失效时间 秒
 79         Integer keyTimeout =  Integer.parseInt(Constants.getProperty(keyTimeoutName));
 80         
 81         //调用缓存获取当前产品锁
 82         logger.info("====当前产品key为:"+key+"====");
 83         if(isLockedInRedis(key,keyTimeout)){
 84             if("1".equals(retryType)){
 85                 //采用轮询方式等待
 86                 while (true) {
 87                     logger.info("====产品已被占用,开始轮询====");
 88                     try {
 89                         Thread.sleep(retryInterval);
 90                     } catch (InterruptedException e) {
 91                         logger.error("线程睡眠异常:"+e.getMessage(), e);
 92                         return flag;
 93                     }
 94                     logger.info("====判断请求是否超时====");
 95                     Long currentTime = System.currentTimeMillis(); //当前调用时间
 96                     long Interval = currentTime - startTime;
 97                     if (Interval > requestTimeOut) {
 98                         logger.info("====请求超时====");
 99                         return flag;
100                     }
101                     if(!isLockedInRedis(key,keyTimeout)){
102                         logger.info("====轮询结束,添加同步锁====");
103                         flag = false;
104                         keyList.add(key);
105                         break;
106                     }
107                 }
108             }else{
109                 //不等待,直接返回
110                 logger.info("====产品已被占用,直接返回====");
111                 return flag;
112             }
113             
114         }else{
115             logger.info("====产品未被占用,添加同步锁====");
116             flag = false;
117             keyList.add(key);
118         }
119         return flag;
120     }
121     
122     /**
123      * 在缓存中查询key是否存在
124      * 若存在则返回true;
125      * 若不存在则将key放入缓存,设置过期时间,返回false
126      * @param key
127      * @param keyTimeout key超时时间单位是秒
128      * @return
129      */
130     boolean isLockedInRedis(String key,int keyTimeout){
131         logger.info("====在缓存中查询key是否存在====");
132         boolean isExist = false; 
133         //与redis交互,查询对象是否上锁
134         Long result = this.redisClientTemplate.setnx(key, uuid);
135         logger.info("====上锁 result = "+result+"====");
136         if(null != result && 1 == Integer.parseInt(result.toString())){
137             logger.info("====设置缓存失效时长 = "+keyTimeout+"秒====");
138             this.redisClientTemplate.expire(key, keyTimeout);
139             logger.info("====上锁成功====");
140             isExist = false;
141         }else{
142             logger.info("====上锁失败====");
143             isExist = true;
144         }
145         return isExist;
146     }
147     
148     /**
149      * 根据传入key,对该产品进行解锁
150      * @param key
151      * @return
152      */
153     public void unlock(){
154         //与redis交互,对产品解锁
155         if(keyList.size()>0){
156             for(String key : this.keyList){
157                 String value = this.redisClientTemplate.get(key);
158                 if(null != value && !"".equals(value)){
159                     if(uuid.equals(value)){
160                         logger.info("====解锁key:"+key+" value="+value+"====");
161                         this.redisClientTemplate.del(key);
162                     }else{
163                         logger.info("====待解锁集合中key:"+key+" value="+value+"与uuid不匹配====");
164                     }
165                 }else{
166                     logger.info("====待解锁集合中key="+key+"的value为空====");
167                 }
168             }
169         }else{
170             logger.info("====待解锁集合为空====");
171         }
172     }
173     
174     
175 }

复制代码

2.2、业务调用模拟样例

复制代码

 1   //获取同步锁工具类
 2   SynchrolockUtil synchrolockUtil = SpringUtils.getBean("synchrolockUtil");
 3   //获取需上锁资源的KEY
 4   String key = "abc";
 5   //查询是否上锁,上锁轮询,未上锁加锁
 6   boolean isLocked = synchrolockUtil.islocked(key,synchrolockUtil.RETRYTYPE_WAIT);
 7   //判断上锁结果
 8   if(isLocked){
 9      logger.error("同步锁请求超时并返回 key ="+key);
10   }else{
11       logger.info("====同步锁加锁陈功====");
12   }
13 
14   try {
15 
16       //执行业务处理
17 
18   } catch (Exception e) {
19       logger.error("业务异常:"+e.getMessage(), e);
20   }finally{
21       //解锁
22       synchrolockUtil.unlock();
23   }

复制代码

2.3、如果业务处理内部,还有嵌套加锁需求,只需将对象传入方法内部,加锁成功后将key值追加到集合中即可

ps:实际实现中还需要jedis工具类,需额外添加调用

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