Redis分布式锁_飞翔荷兰号_redis分布式锁

网络投稿 02-07 4480

一、Redis锁多个客户端，通过watch一个键-值，然后开启事务如果在开启事务的期间，watch的值没有被其他客户端修改过，则执行成功如果在开启事务的期间，watch的值被其他客户端修改了，则执行失败 set name erick set age 10 watch name age # 监控对应的属性 multi set address shanxi set year 2022 exec # 如果事务在执行期间，没有其他客户端去操作被watch的值，则A客户端的事物可以执行成功 # 如果想解除监控，unwatch # watch必须在开启事务之前二、分布式锁在集群模式下，synchronized只能保证单个JVM内部的线程互斥，不能保证跨JVM的互斥 1. 单个JVM

2. 多个JVM

3. 分布式锁满足分布式系统或集群模式下多进程可见并互斥的锁 # 分布式锁特点 1. 多进程可见：必须多个jvm都能去访问到该锁资源 2. 互斥：锁资源必须是互斥 3. 高可用：锁的稳定性要得到保证 4. 高性能：加锁本来就会降低系统性能，如何保证 5. 安全性：锁假如无法释放怎么办三、Redis分布式锁 1. 基础版本单线程保证一定只有一个线程来获取锁 # 场景一：假如锁匙放失败怎么半？ 1. 获取: SETNX k v 2. 执行业务 3. 释放锁 DEL k # 场景二： 1. 获取锁，并添加过期时间 SET K V EX 10 NX 2. 执行业务 3. 释放锁

package com.erick.redis; import redis.clients.jedis.Jedis; public class Demo01 { public static final String LOCK_NAME = "LOCK"; public static final String LOCK_VALUE = "ERICK"; public static final int EXPIRE_SECS = 5; private static Jedis getJedis() { return new Jedis("60.205.229.31", 6381); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { new Thread(() -> secondLock()).start(); new Thread(() -> secondLock()).start(); } /*场景一: 假如释放锁失败，则后面永远无法执行*/ public static void firstLock() { //1.上锁 Jedis redis = getJedis(); Long lockResult = redis.setnx(LOCK_NAME, LOCK_VALUE); if (1 == lockResult) { // 2. 执行业务 executeBusiness(); // 3. 释放锁 redis.del(LOCK_NAME); } else { // 获取锁失败 System.out.println("Can not get lock"); } } /*场景二：释放锁失败，通过自动过期来保证*/ public static void secondLock() { Jedis redis = getJedis(); String lockResult = redis.set(LOCK_NAME, LOCK_VALUE, "NX", "EX", EXPIRE_SECS); if ("OK".equalsIgnoreCase(lockResult)) { executeBusiness(); redis.del(LOCK_NAME); } else { System.out.println("Can not get lock"); } } private static void executeBusiness() { System.out.println("Business execution....."); } } 2. 增强版本上面分布式锁存在问题：误删，删已失效解决方法一：设置超时时间远大于业务执行时间，但是会带来性能问题解决方法二：删除锁的时候要判断，是不是自己的，如果是再删除 UUID 1. 其中key可以用业务名称来表示 2. value用uuid来表示 2.1 删除锁时，先通过value来判断锁是不是自己线程的 2.2 如果是，则删除，如果不是，就不要删除 package com.erick.redis; import redis.clients.jedis.Jedis; import java.util.UUID; public class Demo11 { private static Jedis getJedis() { return new Jedis("60.205.229.31", 6381); } private static String getLockValue() { return UUID.randomUUID().toString(); } private static final String LOCK_KEY = "LOCK"; private static final int EXPIRE_SECS = 5; public static void main(String[] args) { new Thread(() -> firstMethod(LOCK_KEY, getLockValue())).start(); } private static void firstMethod(String lockKey, String lockValue) { Jedis redis = getJedis(); String lockResult = redis.set(lockKey, lockValue, "NX", "EX", EXPIRE_SECS); if ("OK".equalsIgnoreCase(lockResult)) { executeBusiness(); String presentValue = redis.get(lockKey); /*判断是否是自己的，是自己的再删除*/ if (lockValue.equalsIgnoreCase(presentValue)) { redis.del(lockKey); System.out.println("lock deleted"); } } else { System.out.println("Can not get lock"); } } private static void executeBusiness() { System.out.println("Business execution....."); } } 3. Lua脚本 3.1 存在的问题判断锁是否能释放，和锁真正释放的代码中间，假如存在full gc，那么就会依然出现问题判断锁是否该释放锁和释放锁，应该做成一个原子性的动作但是redis的事务机制不是强一致性 3.2 Lua脚本 Redis提供了Lua脚本功能，在一个脚本中编写多条Redis命令，确保多条命令的原子性 # 1. Redis内部函数 redis.call('命令名称','key','其他参数', ......) # 2. 无参数， 0代表key的参数 EVAL "return redis.call('set','name','erick')" 0 # 3. 带参数 EVAL "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 age 20 KEYS[1]: redis的key值个数 ARGV[1]: redis的value的值个数 1: 具体包含几个key age：实际传递的key值 20: 实际传递的value值获取流程 -- 获取锁中的线程标示,动态传递参数 local keyName = redis.call('get',KEYS[1]) -- 比较线程标示与锁中的是否一直 if (ARGV[1] == keyName) then -- 释放锁 redis.call('del',KEYS[1]) return 1 -- 如果不一致，则返回结果为0 else return 0 end private static boolean deleteLockIfMy(Jedis redis, String lockKey, String lockValue) { /*用lua脚本来保证*/ String luaScript = "-- 获取锁中的线程标示,动态传递参数\n" + "local keyName = redis.call('get',KEYS[1])\n" + "\n" + "-- 比较线程标示与锁中的是否一直\n" + "if (keyName == ARGV[1]) then\n" + " -- 释放锁\n" + " redis.call('del',KEYS[1])\n" + " return 1\n" + " -- 如果不一致，则返回结果为0\n" + "else\n" + " return 0\n" + "end"; /*加载脚本*/ String script = redis.scriptLoad(luaScript); /*向脚本中传递参数*/ Object delResult = redis.evalsha(script, Arrays.asList(lockKey), Arrays.asList(lockValue)); /*上面的结果是Long类型*/ if (delResult.equals(1L)) { return true; } else { return false; } } 4. 存在的问题某些业务场景，需要对锁有更高的要求极端情况下出现的问题

四、Redisson 一个用来进行分布式锁的工具类org.redisson:redisson:3.16.8 0. 入门案例 package com.erick.redis; import org.redisson.Redisson; import org.redisson.api.RLock; import org.redisson.api.RedissonClient; import org.redisson.config.Config; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class Demo03 { private static final String LOCK_KEY = "COMMERCE-BUSINESS"; /*Redisson的配置类*/ private static RedissonClient redissonClient() { Config config = new Config(); /* Redis 单节点*/ config.useSingleServer().setAddress("redis://60.205.229.31:6381"); return Redisson.create(config); } private static void executeBusiness() { try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Business executing....."); } public static void main(String[] args) { new Thread(() -> lockMethodWithRetry()).start(); new Thread(() -> lockMethodWithRetry()).start(); } /*基本使用*/ private static void lockMethod() { RedissonClient redissonClient = redissonClient(); /* RLock extends Lock*/ RLock lock = redissonClient.getLock(LOCK_KEY); /*可重入锁：默认超时时间喂30s*/ if (lock.tryLock()) { try { executeBusiness(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); System.out.println("Lock Released"); } } else { System.out.println("Can not get lock"); } } /*等待超时的锁*/ private static void lockMethodWithRetry() { RedissonClient redissonClient = redissonClient(); /*获取对应的key的锁*/ RLock lock = redissonClient.getLock(LOCK_KEY); // 内部包含重试机制，通过Redis的发布订阅者模式来实现 /* 参数一：最长等待时间，超时则不再等待 * 参数二：锁超时释放时间 * 参数三：时间单位 */ boolean hasLok = false; try { hasLok = lock.tryLock(6, 20, TimeUnit.SECONDS); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (hasLok) { try { executeBusiness(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); System.out.println("Lock Released"); } } else { System.out.println("Can not get lock"); } } } 1. 可重入 1.1 不可重入锁

1.2 可重入锁存储的键值对用Hash结构来保存为了保证多条命令的原子性，必须采取lua脚本来做

1.3 Lua脚本

2. 重试机制通过等待时间结合，发布以及订阅模式来实现不会立即触发重试机制，而是订阅当前锁的使用者发布的消息 3. 锁超时释放业务执行期间，不断有定时任务去更新过期时间业务执行完毕后，取消定时任务

4 . 主从一致性 4.1 主节点宕机

4.2 联锁设立多个redis作为主节点只有每个都获取成功的时候，才会去执行 package com.erick.redis; import org.redisson.Redisson; import org.redisson.api.RLock; import org.redisson.api.RedissonClient; import org.redisson.config.Config; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class Test04 { public static void main(String[] args) { businessWithLock(); } private static void businessWithLock() { String lockKey = "BUSINESS"; RedissonClient firstClient = redissonClient01(); RedissonClient secondClient = redissonClient02(); RedissonClient thirdClient = redissonClient03(); RLock firstLock = firstClient.getLock(lockKey); RLock secondLock = secondClient.getLock(lockKey); RLock thirdLock = thirdClient.getLock(lockKey); /*获取到多把锁*/ RLock multiLock = firstClient.getMultiLock(firstLock, secondLock, thirdLock); boolean hasLock = multiLock.tryLock(); try{ if (hasLock) { business(); } else { System.out.println("未获取到锁，业务没有执行"); } }finally { multiLock.unlock(); } } private static void business() { System.out.println("执行业务"); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } /*Redis的配置类*/ private static RedissonClient redissonClient01() { Config config = new Config(); config.useSingleServer().setAddress("redis://60.205.229.31:6379"); return Redisson.create(config); } private static RedissonClient redissonClient02() { Config config = new Config(); config.useSingleServer().setAddress("redis://60.205.229.31:6380"); return Redisson.create(config); } private static RedissonClient redissonClient03() { Config config = new Config(); config.useSingleServer().setAddress("redis://60.205.229.31:6381"); return Redisson.create(config); } }