目录
1.分布式并发问题
2.如何解决分布式并发问题呢 ？
3.使?Redis实现分布式锁-代码实现
4.解决因线程异常导致?法释放锁的问题
5.解决因t1过期释放t2锁的问题
6.看?狗机制
7.分布式锁框架-Redisson
7.1 Redisson介绍
7.2 在SpringBoot应?中使?Redisson
7.3 Redisson?作原理
7.4 Redisson使?扩展
7.4.1 Redisson单机连接
7.4.2 Redisson集群连接
7.4.3 Redisson主从连接
7.5 分布式锁总结
7.5.1 分布式锁特点
7.5.2 锁的分类
7.5.3 Redission的使?
1.分布式并发问题 提交订单：商品超卖问题
?
2.如何解决分布式并发问题呢 ？ 使? redis 实现分布式锁?
3.使?Redis实现分布式锁-代码实现 @Transactional public Map<String,String> addOrder(String cids,Orders order) throws SQLException { logger.info("add order begin..."); Map<String, String> map = null; //1.校验库存：根据cids查询当前订单中关联的购物?记录详情（包括库存） String[] arr = cids.split(","); List<Integer> cidsList = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < arr.length; i++) { cidsList.add(Integer.parseInt(arr[i])); } //根据?户在购物?列表中选择的购物?记录的id 查询到对应的购物?记录 List<ShoppingCartVO> list = shoppingCartMapper.selectShopcartByCids(cidsList); //从购物?信息中获取到要购买的 skuId(商品ID) 以skuId为key写到redis中： 1 2 3 boolean isLock = true; String[] skuIds = new String[list.size()]; //记录已经锁定的商品的ID for (int i = 0; i <list.size() ; i++) { String skuId = list.get(i).getSkuId(); //订单中可能包含多个商品， 每个skuId表示?个商品 Boolean ifAbsent = stringRedisTemplate.boundValueOps(skuId).setIfAbsent("fmmall"); if(ifAbsent){ skuIds[i] = skuId; } isLock = isLock && ifAbsent; } //如果isLock为true，表示“加锁”成功 if(isLock){ try{ //1.?较库存: 当第?次查询购物?记录之后，在加锁成功之前，可能被其他 的并发线程修改库存 List<ShoppingCartVO> list = shoppingCartMapper.selectShopcartByCids(cidsList); boolean f = true; String untitled = ""; for (ShoppingCartVO sc : list) { if (Integer.parseInt(sc.getCartNum()) > sc.getSkuStock()) { f = false; } untitled = untitled + sc.getProductName() + ","; } if (f) { //2.添加订单 //3.保存快照 //4.修改库存 //5.删除购物? map = new HashMap<>(); logger.info("add order finished..."); map.put("orderId", orderId); map.put("productNames", untitled); } }catch(Exception e){ e.printStackTrance(); }finally{ //释放锁 for (int m = 0; m < skuIds.length ; m++) { String skuId = skuIds[m]; if(skuId!=null && !"".equals(skuId)){ stringRedisTemplate.delete(skuId); } } } return map; }else{ //表示加锁失败，订单添加失败 // 当加锁失败时，有可能对部分商品已经锁定，要释放锁定的部分商品 for (int i = 0; i < skuIds.length ; i++) { String skuId = skuIds[i]; if(skuId!=null && !"".equals(skuId)){ stringRedisTemplate.delete(skuId); } } return null; } } 问题： 1. 如果订单中部分商品加锁成功，但是某?个加锁失败，导致最终加锁状态失败 —— 需要对 已经锁定的部分商品释放锁 2. 在成功加锁之前，我们根据购物?记录的 id 查询了购物?记录（包含商品库存），能够直接 使?这个库存进?库存校验？ —— 不能，因为在查询之后加锁之前可能被并发的线程修改了库存；因此在进?库存?较之 前需要重新查询库存。 3. 当当前线程加锁成功之后，执?添加订单的过程中，如果当前线程出现异常导致?法释放 锁，这个问题?该如何解决呢？ 4.解决因线程异常导致?法释放锁的问题 解决?案：在对商品进?加锁时，设置过期时间，这样?来及时线程出现故障?法释放 锁，在过期时间结束时也会?动 “ 释放锁 ” ? 问题：当给锁设置了过期时间之后，如果当前线程 t1 因为特殊原因，在锁过期前没有完成业 务执?，将会释放锁，同时其他线程（ t2 ）就可以成功加锁了，当 t2 加锁成功之后， t1 执?结 束释放锁就会释放 t2 的锁 , 就会导致 t2 在?锁状态下执?业务。 5.解决因t1过期释放t2锁的问题 在加锁的时候，为每个商品设置唯?的value?
在释放锁的时候，先获取当前商品在redis中对应的value，如果获取的值与当前value相 同，则释放锁?
问题：当释放锁的时候，在查询并判断 “ 这个锁是当前线程加的锁 ” 成功之后，正要进?删除时 锁过期了，并且被其他线程成功加锁，?样会导致当前线程删除其他线程的锁。 Redis的操作都是原?性的 要解决如上问题，必须保证查询操作和删除操作的原?性——使?lua脚本 使? lua 脚本 在resources?录下创建unlock.lua,编辑脚本： if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del",KEYS[1]) else return 0 end 配置Bean加载lua脚本 @Bean public DefaultRedisScript<List> defaultRedisScript(){ DefaultRedisScript<List> defaultRedisScript = new DefaultRedisScript<>(); defaultRedisScript.setResultType(List.class); defaultRedisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("unlock.lua"))); return defaultRedisScript; } 通过执?lua脚本解锁 @AutoWired private DefaultRedisScript defaultRedisScript; //执?lua脚本 List<String> keys = new ArrayList<>(); keys.add(skuId); List rs = stringRedisTemplate.execute(defaultRedisScript,keys , values.get(skuId)); System.out.println(rs.get(0)); 6.看?狗机制?
看??线程：?于给当前 key 延?过期时间，保证业务线程正常执?的过程中，锁不会过期。 7.分布式锁框架-Redisson 基于 Redis+ 看?狗机制的分布式锁框架 7.1 Redisson介绍 Redisson 在基于 NIO 的 Netty 框架上，充分的利?了 Redis 键值数据库提供的?系列优势，在 Java 实??具包中常?接?的基础上，为使?者提供了?系列具有分布式特性的常??具 类。使得原本作为协调单机多线程并发程序的?具包获得了协调分布式多机多线程并发系统 的能?，??降低了设计和研发?规模分布式系统的难度。同时结合各富特?的分布式服 务，更进?步简化了分布式环境中程序相互之间的协作 7.2 在SpringBoot应?中使?Redisson 添加依赖 <dependency> <groupId> org.redisson </groupId> <artifactId> redisson </artifactId> <version> 3.12.0 </version> </dependency> 配置yml redisson : addr : singleAddr : host : redis : //47.96.11.185 : 6370 password : 12345678 database : 0 配置RedissonClient @Configuration public class RedissonConfig { @Value("${redisson.addr.singleAddr.host}") private String host; @Value("${redisson.addr.singleAddr.password}") private String password; @Value("${redisson.addr.singleAddr.database}") private int database; @Bean public RedissonClient redissonClient(){ Config config = new Config(); config.useSingleServer().setAddress(host).setPassword(password).se tDatabase(database); return Redisson.create(config); } } 在秒杀业务实现中注?RedissonClient对象 7.3 Redisson?作原理 “ 看?狗 ” Redisson ?作原理图?
7.4 Redisson使?扩展 7.4.1 Redisson单机连接 application.yml redisson : addr : singleAddr : host : redis : //47.96.11.185 : 6370 password : 12345678 database : 0 RedissonConfig @Configuration public class RedissonConfig { @Value("${redisson.addr.singleAddr.host}") private String host; @Value("${redisson.addr.singleAddr.password}") private String password; @Value("${redisson.addr.singleAddr.database}") private int database; @Bean public RedissonClient redissonClient(){ Config config = new Config(); config.useSingleServer().setAddress(host).setPassword(password).se tDatabase(database); return Redisson.create(config); } } 7.4.2 Redisson集群连接 application.yml redisson : addr : cluster : hosts : redis : //47.96.11.185 : 6370,...,redis : //47.96.11.185 : 6373 password : 12345678 RedissonConfig——RedissonClient对象 @Configuration public class RedissonConfig { @Value("${redisson.addr.cluster.hosts}") private String hosts; @Value("${redisson.addr.cluster.password}") private String password; /** * 集群模式 * @return */ @Bean public RedissonClient redissonClient(){ Config config = new Config(); config.useClusterServers().addNodeAddress(hosts.split(" [,]")) .setPassword(password) .setScanInterval(2000) .setMasterConnectionPoolSize(10000) .setSlaveConnectionPoolSize(10000); return Redisson.create(config); } } 7.4.3 Redisson主从连接 application.yml redisson : addr : masterAndSlave : masterhost : redis : //47.96.11.185 : 6370 slavehosts : redis : //47.96.11.185 : 6371,redis : //47.96.11.185 : 6372 password : 12345678 database : 0 RedissonConfig --- RedissonClient @Configuration public class RedissonConfig3 { @Value("${redisson.addr.masterAndSlave.masterhost}") private String masterhost; @Value("${redisson.addr.masterAndSlave.slavehosts}") private String slavehosts; @Value("${redisson.addr.masterAndSlave.password}") private String password; @Value("${redisson.addr.masterAndSlave.database}") private int database; /** * 主从模式 * @return */ @Bean public RedissonClient redissonClient(){ Config config = new Config(); config.useMasterSlaveServers() .setMasterAddress(masterhost) .addSlaveAddress(slavehosts.split("[,]")) .setPassword(password) .setDatabase(database) .setMasterConnectionPoolSize(10000) .setSlaveConnectionPoolSize(10000); return Redisson.create(config); } } 7.5 分布式锁总结 7.5.1 分布式锁特点 1 、互斥性 和我们本地锁?样互斥性是最基本，但是分布式锁需要保证在不同节点的不同线程的互斥。 2 、可重?性 同?个节点上的同?个线程如果获取了锁之后那么也可以再次获取这个锁。 3 、锁超时 和本地锁?样?持锁超时，加锁成功之后设置超时时间，以防?线程故障导致不释放锁，防 ?死锁。 4 、?效，?可? 加锁和解锁需要?效，同时也需要保证?可?防?分布式锁失效，可以增加降级。 redission 是基于 redis 的， redis 的故障就会导致 redission 锁的故障，因此 redission ?持单节 点 redis 、 reids 主从、 reids 集群 5 、?持阻塞和?阻塞 和 ReentrantLock ?样?持 lock 和 trylock 以及 tryLock(long timeOut) 。 7.5.2 锁的分类 1 、乐观锁与悲观锁 乐观锁 悲观锁 2 、可重?锁和?可重?锁 可重?锁：当在?个线程中第?次成功获取锁之后，在此线程中就可以再次获取 ?可重?锁 3 、公平锁和?公平锁 公平锁：按照线程的先后顺序获取锁 ?公平锁：多个线程随机获取锁 4 、阻塞锁和?阻塞锁 阻塞锁：不断尝试获取锁，直到获取到锁为? ?阻塞锁：如果获取不到锁就放弃，但可以?持在?定时间段内的重试 —— 在?段时间内如果没有获取到锁就放弃 7.5.3 Redission的使? 1 、获取锁 —— 公平锁和?公平锁 // 获取公平锁 RLock lock = redissonClient . getFairLock ( skuId ); // 获取?公平锁 RLock lock = redissonClient . getLock ( skuId ); 2 、加锁 —— 阻塞锁和?阻塞锁 // 阻塞锁（如果加锁成功之后，超时时间为 30s ；加锁成功开启看?狗，剩 5s 延?过期时间） lock . lock (); // 阻塞锁（如果加锁成功之后，设置?定义 20s 的超时时间） lock . lock ( 20 , TimeUnit . SECONDS ); // ?阻塞锁（设置等待时间为 3s ；如果加锁成功默认超时间为 30s ） boolean b = lock . tryLock ( 3 , TimeUnit . SECONDS ); // ?阻塞锁（设置等待时间为 3s ；如果加锁成功设置?定义超时间为 20s ） boolean b = lock . tryLock ( 3 , 20 , TimeUnit . SECONDS ); 3 、释放锁 lock . unlock (); 4 、应?示例 // 公平?阻塞锁 RLock lock = redissonClient . getFairLock ( skuId ); boolean b = lock . tryLock ( 3 , 20 , TimeUnit . SECONDS ); 8. 分布式锁释放锁代码优化 伪代码 HashMap map = null ; 加锁 try { if ( isLock ){ 校验库存 if ( 库存充? ){ 保存订单 保存快照 修改库存 删除购物? map = new HashMap (); ... } } } catch ( Exception e ){ e . printStackTrace (); } finally { 释放锁 } return map ; Java代码实现 /** * 保存订单业务 */ @Transactional public Map<String, String> addOrder(String cids, Orders order) throws SQLException { logger.info("add order begin..."); Map<String, String> map = null; //1.校验库存：根据cids查询当前订单中关联的购物?记录详情（包括库存） String[] arr = cids.split(","); List<Integer> cidsList = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < arr.length; i++) { cidsList.add(Integer.parseInt(arr[i])); } //根据?户在购物?列表中选择的购物?记录的id 查询到对应的购物?记录 List<ShoppingCartVO> list = shoppingCartMapper.selectShopcartByCids(cidsList); //加锁 boolean isLock = true; String[] skuIds = new String[list.size()]; Map<String, RLock> locks = new HashMap<>(); //?于存放当前订单的锁 for (int i = 0; i < list.size(); i++) { String skuId = list.get(i).getSkuId(); boolean b = false; try { RLock lock = redissonClient.getLock(skuId); b = lock.tryLock(10, 3, TimeUnit.SECONDS); if (b) { skuIds[i] = skuId; locks.put(skuId, lock); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } isLock = isLock & b; } //如果isLock为true，表示“加锁”成功 try { if (isLock){ //1.检验库存 boolean f = true; String untitled = ""; list = shoppingCartMapper.selectShopcartByCids(cidsList); for (ShoppingCartVO sc : list) { if (Integer.parseInt(sc.getCartNum()) > sc.getSkuStock()) { f = false; } untitled = untitled + sc.getProductName() + ","; } if (f) { //如果库存充?，则进?下订单操作 logger.info("product stock is OK..."); //2.保存订单 order.setUntitled(untitled); order.setCreateTime(new Date()); order.setStatus("1"); //?成订单编号 String orderId = UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""); order.setOrderId(orderId); int i = ordersMapper.insert(order); //3.?成商品快照 for (ShoppingCartVO sc : list) { int cnum = Integer.parseInt(sc.getCartNum()); String itemId = System.currentTimeMillis() + "" + (new Random().nextInt(89999) + 10000); OrderItem orderItem = new OrderItem(itemId, orderId, sc.getProductId(), sc.getProductName(), sc.getProductImg(), sc.getSkuId(), sc.getSkuName(), new BigDecimal(sc.getSellPrice()), cnum, new BigDecimal(sc.getSellPrice() * cnum), new Date(), new Date(), 0); orderItemMapper.insert(orderItem); //增加商品销量 } //4.扣减库存：根据套餐ID修改套餐库存量 for (ShoppingCartVO sc : list) { String skuId = sc.getSkuId(); int newStock = sc.getSkuStock() - Integer.parseInt(sc.getCartNum()); ProductSku productSku = new ProductSku(); productSku.setSkuId(skuId); productSku.setStock(newStock); productSkuMapper.updateByPrimaryKeySelective(productSku); //5.删除购物?：当购物?中的记录购买成功之后，购物?中对应 做删除操作 for (int cid : cidsList) { shoppingCartMapper.deleteByPrimaryKey(cid); } map = new HashMap<>(); logger.info("add order finished..."); map.put("orderId", orderId); map.put("productNames", untitled); } } }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); }finally { //释放锁 for (int i = 0; i < skuIds.length; i++) { String skuId = skuIds[i]; if (skuId != null && !"".equals(skuId)) { locks.get(skuId).unlock(); System.out.println("----------------------- unlock"); } } } return map; }
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