Redis数据库（十三）——分布式锁

Redis数据库（十三）——分布式锁

分布式锁

分布式锁简介

随着业务发展的需要，原单体单机部署的系统被演化成分布式集群系统后，由于分布式系统多线程、多进程并且分布在不同机器上，这将使原单机部署情况下的并发控制锁策略失效，单纯的Java API并不能提供分布式锁的能力。为了解决这个问题就需要一种跨JVM的互斥机制来控制共享资源的访问，这就是分布式锁要解决的问题！

分布式锁主流的实现方案：

基于数据库实现分布式锁基于缓存（Redis等）基于Zookeeper

每一种分布式锁解决方案都有各自的优缺点：

性能：redis最高可靠性：zookeeper最高

使用redis实现分布式锁

1、使用setnx上锁，通过del释放锁2、锁一直没有释放，设置key过期时间，自动释放3、上锁之后突然异常，无法设置过期时间4、上锁的时候同时设置过期时间就可以了

redis:命令set sku:1:info “OK” NX PX 10000

EX second ：设置键的过期时间为 second 秒。 SET key value EX second 效果等同于 SETEX key second value 。

PX millisecond ：设置键的过期时间为 millisecond 毫秒。 SET key value PX millisecond 效果等同于 PSETEX key millisecond value 。

NX ：只在键不存在时，才对键进行设置操作。 SET key value NX 效果等同于 SETNX key value 。

XX ：只在键已经存在时，才对键进行设置操作。

多个客户端同时获取锁（setnx）获取成功，执行业务逻辑{从db获取数据，放入缓存}，执行完成释放锁（del）其他客户端等待重试

编写代码实现分布式锁

一、导入相关依赖

org.springframework.boot spring-boot-starter-web org.springframework.boot spring-boot-starter-test test org.junit.vintage junit-vintage-engine org.springframework.boot spring-boot-starter-data-redis org.apache.commons commons-pool2 redis.clients jedis 3.6.0

二、编写application.properties配置文件

# 应用名称spring.application.name=redis_springboot#Redis服务器地址spring.redis.host=192.168.137.4#Redis服务器连接端口spring.redis.port=6379#Redis数据库索引（默认为0）spring.redis.database= 0#连接超时时间（毫秒）spring.redis.timeout=1800000#连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）spring.redis.lettuce.pool.max-active=20#最大阻塞等待时间(负数表示没限制)spring.redis.lettuce.pool.max-wait=-1#连接池中的最大空闲连接spring.redis.lettuce.pool.max-idle=5#连接池中的最小空闲连接spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0

三、编写controller层

package com.study.redis_springboot.controller;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;import org.springframework.util.StringUtils;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController@RequestMapping("/redisTest")public class RedisTestController { @Autowired private RedisTemplate redisTemplate; @GetMapping("testLock") public void testLock(){ //1获取锁，setne Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111"); //2获取锁成功、查询num的值 if(lock){ Object value = redisTemplate.opsForValue().get("num"); //2.1判断num为空return if(StringUtils.isEmpty(value)){ return; } //2.2有值就转成成int int num = Integer.parseInt(value+""); //2.3把redis的num加1 redisTemplate.opsForValue().set("num", ++num); //2.4释放锁，del redisTemplate.delete("lock"); }else{ //3获取锁失败、每隔0.1秒再获取 try { Thread.sleep(100); testLock(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } @GetMapping public String testRedis(){ //opsForValue 操作字符串 //opsForList 操作list //opsForSet 操作set //opsForHash 操作hash //除了基本的操作，我们常用的方法都可以直接通过redisTemplate操作，比如事务和基本的CRUD redisTemplate.opsForValue().set("name","lucy"); String name = (String) redisTemplate.opsForValue().get("name"); return name; }}

四、启动springboot，重启，服务集群，通过网关压力测试：

基本实现。问题：setnx刚好获取到锁，业务逻辑出现异常，导致锁无法释放解决：设置过期时间，自动释放锁。

设置锁的过期时间

设置过期时间有两种方式：

压力测试肯定也没有问题。自行测试问题：可能会释放其他服务器的锁。

场景：如果业务逻辑的执行时间是7s。执行流程如下

index1业务逻辑没执行完，3秒后锁被自动释放。index2获取到锁，执行业务逻辑，3秒后锁被自动释放。index3获取到锁，执行业务逻辑index1业务逻辑执行完成，开始调用del释放锁，这时释放的是index3的锁，导致index3的业务只执行1s就被别人释放。最终等于没锁的情况。

解决：setnx获取锁时，设置一个指定的唯一值（例如：uuid）；释放前获取这个值，判断是否自己的锁

UUID防误删

问题：删除操作缺乏原子性。场景：

LUA脚本保证删除的原子性

项目中正确使用：

定义key，key应该是为每个sku定义的，也就是每个sku有一把锁。

String locKey ="lock:"+skuId; // 锁住的是每个商品的数据Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(locKey, uuid,3,TimeUnit.SECONDS);

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