在部分情況下撒汉，要保證操作在整個(gè)集群內(nèi)是同步的溺职，以操作庫存為例，多個(gè)減操作需要同步赛不，常見的有兩種方式：
- 采用類CAS的方式惩嘉，先查詢庫存，然后使用update xxx set num=num-1 where id=:id and num=:num;這樣可保證庫在本次修改之前未被修改俄删；
- 使用分布式鎖宏怔，保證同時(shí)只有一個(gè)地方在修改庫存奏路。
這里向大家展示一個(gè)基于redis的分布式鎖畴椰。主要涉及三個(gè)類：
- DistributedLockUtil對(duì)外提供獲取分布式鎖的方法；
- DistributedLock 分布式鎖接口鸽粉，定義分布式鎖支持的方法斜脂，主要有acquire和release；
- JedisLock實(shí)現(xiàn)DistributedLock接口触机，是基于redis的分布鎖實(shí)現(xiàn) 帚戳；
需要使用StringRedisTemplate，如對(duì)spring boot整合redis不熟悉儡首，請(qǐng)參考spring boot項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)：redis.
DistributedLock接口
public interface DistributedLock {
/**
* 獲取鎖
* @author yangwenkui
* @time 2016年5月6日 上午11:02:54
* @return
* @throws InterruptedException
*/
public boolean acquire();
/**
* 釋放鎖
* @author yangwenkui
* @time 2016年5月6日 上午11:02:59
*/
public void release();
}
JedisLock基于redis的分布式鎖實(shí)現(xiàn)
public class JedisLock implements DistributedLock{
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(JedisLock.class);
private static StringRedisTemplate redisTemplate;
/**
* 分布式鎖的鍵值
*/
String lockKey; //鎖的鍵值
int expireMsecs = 10 * 1000; //鎖超時(shí)片任，防止線程在入鎖以后，無限的執(zhí)行等待
int timeoutMsecs = 10 * 1000; //鎖等待蔬胯，防止線程饑餓
boolean locked = false; //是否已經(jīng)獲取鎖
/**
* 獲取指定鍵值的鎖
* @param lockKey 鎖的鍵值
*/
public JedisLock(String lockKey) {
this.lockKey = lockKey;
}
/**
* 獲取指定鍵值的鎖,同時(shí)設(shè)置獲取鎖超時(shí)時(shí)間
* @param lockKey 鎖的鍵值
* @param timeoutMsecs 獲取鎖超時(shí)時(shí)間
*/
public JedisLock(String lockKey, int timeoutMsecs) {
this.lockKey = lockKey;
this.timeoutMsecs = timeoutMsecs;
}
/**
* 獲取指定鍵值的鎖,同時(shí)設(shè)置獲取鎖超時(shí)時(shí)間和鎖過期時(shí)間
* @param lockKey 鎖的鍵值
* @param timeoutMsecs 獲取鎖超時(shí)時(shí)間
* @param expireMsecs 鎖失效時(shí)間
*/
public JedisLock(String lockKey, int timeoutMsecs, int expireMsecs) {
this.lockKey = lockKey;
this.timeoutMsecs = timeoutMsecs;
this.expireMsecs = expireMsecs;
}
public String getLockKey() {
return lockKey;
}
/**
*
* @return true if lock is acquired, false acquire timeouted
* @throws InterruptedException
* in case of thread interruption
*/
public synchronized boolean acquire() {
int timeout = timeoutMsecs;
if(redisTemplate == null){
redisTemplate = SpringContextUtil.getBean(StringRedisTemplate.class);
}
try {
while (timeout >= 0) {
long expires = System.currentTimeMillis() + expireMsecs + 1;
String expiresStr = String.valueOf(expires); //鎖到期時(shí)間
if (redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, expiresStr)) {
// lock acquired
locked = true;
return true;
}
String currentValueStr = redisTemplate.opsForValue().get(lockKey); //redis里的時(shí)間
if (currentValueStr != null && Long.parseLong(currentValueStr) < System.currentTimeMillis()) {
//判斷是否為空对供，不為空的情況下，如果被其他線程設(shè)置了值，則第二個(gè)條件判斷是過不去的
// lock is expired
String oldValueStr = redisTemplate.opsForValue().getAndSet(lockKey, expiresStr);
//獲取上一個(gè)鎖到期時(shí)間产场，并設(shè)置現(xiàn)在的鎖到期時(shí)間鹅髓，
//只有一個(gè)線程才能獲取上一個(gè)線上的設(shè)置時(shí)間，因?yàn)閖edis.getSet是同步的
if (oldValueStr != null && oldValueStr.equals(currentValueStr)) {
//如過這個(gè)時(shí)候京景，多個(gè)線程恰好都到了這里窿冯，但是只有一個(gè)線程的設(shè)置值和當(dāng)前值相同，他才有權(quán)利獲取鎖
// lock acquired
locked = true;
return true;
}
}
timeout -= 100;
Thread.sleep(100);
}
} catch (Exception e) {
logger.error("release lock due to error",e);
}
return false;
}
/**
* 釋放鎖
*/
public synchronized void release() {
if(redisTemplate == null){
redisTemplate = SpringContextUtil.getBean(StringRedisTemplate.class);
}
try {
if (locked) {
String currentValueStr = redisTemplate.opsForValue().get(lockKey); //redis里的時(shí)間
//校驗(yàn)是否超過有效期确徙，如果不在有效期內(nèi)醒串，那說明當(dāng)前鎖已經(jīng)失效，不能進(jìn)行刪除鎖操作
if (currentValueStr != null && Long.parseLong(currentValueStr) > System.currentTimeMillis()) {
redisTemplate.delete(lockKey);
locked = false;
}
}
} catch (Exception e) {
logger.error("release lock due to error",e);
}
}
}
DistributedLockUtil
public class DistributedLockUtil{
/**
* 獲取分布式鎖
* 默認(rèn)獲取鎖10s超時(shí)鄙皇，鎖過期時(shí)間60s
* @author yangwenkui
* @time 2016年5月6日 下午1:30:46
* @return
*/
public static DistributedLock getDistributedLock(String lockKey){
lockKey = assembleKey(lockKey);
JedisLock lock = new JedisLock(lockKey);
return lock;
}
/**
* 正式環(huán)境厦凤、測(cè)試環(huán)境共用一個(gè)redis時(shí)，避免key相同造成影響
* @author yangwenkui
* @param lockKey
* @return
*/
private static String assembleKey(String lockKey) {
return String.format("lock_%s",lockKey );
}
/**
* 獲取分布式鎖
* 默認(rèn)獲取鎖10s超時(shí)育苟，鎖過期時(shí)間60s
* @author yangwenkui
* @time 2016年5月6日 下午1:38:32
* @param lockKey
* @param timeoutMsecs 指定獲取鎖超時(shí)時(shí)間
* @return
*/
public static DistributedLock getDistributedLock(String lockKey,int timeoutMsecs){
lockKey = assembleKey(lockKey);
JedisLock lock = new JedisLock(lockKey,timeoutMsecs);
return lock;
}
/**
* 獲取分布式鎖
* 默認(rèn)獲取鎖10s超時(shí)较鼓，鎖過期時(shí)間60s
* @author yangwenkui
* @time 2016年5月6日 下午1:40:04
* @param lockKey 鎖的key
* @param timeoutMsecs 指定獲取鎖超時(shí)時(shí)間
* @param expireMsecs 指定鎖過期時(shí)間
* @return
*/
public static DistributedLock getDistributedLock(String lockKey,int timeoutMsecs,int expireMsecs){
lockKey = assembleKey(lockKey);
JedisLock lock = new JedisLock(lockKey,expireMsecs,timeoutMsecs);
return lock;
}
}
使用示例
DistributedLock lock = DistributedLockUtil.getDistributedLock(key);
try {
if (lock.acquire()) {
//獲取鎖成功業(yè)務(wù)代碼
} else { // 獲取鎖失敗
//獲取鎖失敗業(yè)務(wù)代碼
} finally {
if (lock != null) {
lock.release();
}
}
實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)析
主要是依賴redis的setnx和getset命令對(duì)時(shí)間進(jìn)行操作，從而實(shí)現(xiàn)鎖的功能违柏。以下兩個(gè)文章對(duì)分布式鎖進(jìn)行了極其明細(xì)的分析博烂，會(huì)讓你對(duì)分布式鎖的認(rèn)識(shí)更加清晰。
《基于Redis的分布式鎖到底安全嗎（上）漱竖？》
《基于Redis的分布式鎖到底安全嗎（下）禽篱？》
注意事項(xiàng)
- 基于redis的分布式鎖依賴于系統(tǒng)時(shí)鐘，需要保證各個(gè)競(jìng)爭(zhēng)者的時(shí)鐘的一致性馍惹，否則會(huì)出現(xiàn)一個(gè)參與者獲得鎖躺率，而另一個(gè)參與者的時(shí)鐘判斷其已過期，導(dǎo)致分布式鎖失效万矾；
- 需要保證redis節(jié)點(diǎn)的高可用悼吱，建議使用哨兵機(jī)制；
- 在使用分布式鎖之前良狈，考慮是否可以通過樂觀鎖或無鎖解決并發(fā)同步問題后添，畢竟使用鎖的代價(jià)很是比較高昂的；
本人搭建好的spring boot web后端開發(fā)框架已上傳至GitHub薪丁，歡迎吐槽遇西！
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