對(duì)于經(jīng)常開(kāi)發(fā)Web的Coder們睬澡，經(jīng)常會(huì)有這樣的需求艇拍，就是在多機(jī)的分布式環(huán)境下，有時(shí)候需要限制多臺(tái)機(jī)器上的請(qǐng)求修改同一份資源骏掀。對(duì)于單機(jī)的環(huán)境下鸠澈，我們通持妫可以用同步或者鎖去避免多線(xiàn)程下的競(jìng)態(tài)條件。以java為例笑陈，我們可以用synchronized或者ReentrantLock际度，去做資源訪(fǎng)問(wèn)的同步。但這是JVM和操作系統(tǒng)提供給我們的特性涵妥，但是對(duì)于分布式環(huán)境下我們沒(méi)有這些便利條件乖菱。所以我們需要引入一個(gè)外部的Observer去實(shí)現(xiàn)這樣的一個(gè)分布式鎖，Zookeeper是一個(gè)比較好的解決方案蓬网，但是Zookeeper還是比較重的窒所，我們可以用Redis實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)鎖。
樂(lè)觀鎖基于CAS思想拳缠，是不具有互斥性墩新，不會(huì)產(chǎn)生鎖等待而消耗資源，但是需要反復(fù)的重試窟坐，但也是因?yàn)橹卦嚨臋C(jī)制海渊，能比較快的響應(yīng)。在實(shí)現(xiàn)CAS之前哲鸳，需要了解一下Redis的事務(wù)機(jī)制臣疑。
Redis事務(wù)：
我們可以用Mysql事務(wù)機(jī)制來(lái)理解Redis的事務(wù)機(jī)制，但也有所不同徙菠，Mysql的事務(wù)的形式如下：
openSession()
update()
insert()
commit()
如果在update和insert之間出現(xiàn)錯(cuò)誤讯沈，那么會(huì)觸發(fā)rollback()，Redis的事務(wù)用到了MULTI和EXEC命令婿奔，事務(wù)的形式如下：
MULTI
SET
HSET
EXEC
和Mysql的事務(wù)不同缺狠，Redis會(huì)將所有EXEC命令之前的命令放入一個(gè)QUEUE中，當(dāng)遇到EXEC時(shí)批量執(zhí)行QUEUE中的命令萍摊，但是 Redis的事務(wù)是不支持回滾的挤茄，它只是順序的執(zhí)行命令，并批量返回結(jié)果冰木，但是對(duì)于極端情況下穷劈，事務(wù)在沒(méi)有完全執(zhí)行完時(shí)宕機(jī)，導(dǎo)致事務(wù)日志只寫(xiě)入部分踊沸，這樣在重啟時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤歇终，用aof的修復(fù)工具修復(fù)后可以進(jìn)行啟動(dòng)。
在了解了事務(wù)機(jī)制后逼龟，我們還不足以實(shí)現(xiàn)樂(lè)觀鎖评凝，還需要了解一個(gè)命令——Watch，Watch命令可以監(jiān)控Redis中的一個(gè)key腺律，當(dāng)Key發(fā)生變化時(shí)終止事務(wù)的提交肥哎。先看一個(gè)正確的例子：
127.0.0.1:6379> set locktest 1
OK
127.0.0.1:6379> get locktest
"1"
127.0.0.1:6379> watch locktest
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set locktest 3
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) OK
127.0.0.1:6379> get locktest
"3"
127.0.0.1:6379>
但是在multi的過(guò)程中如果locktest的值發(fā)生變化又會(huì)怎樣辽俗？
127.0.0.1:6379> set locktest 1
OK
127.0.0.1:6379> get locktest
"1"
127.0.0.1:6379> watch locktest
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set locktest 3
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
(nil)
127.0.0.1:6379> get locktest
"2"
127.0.0.1:6379>
這里我們用另一個(gè)Client在Multi之后將locktest修改為2，課件在執(zhí)行事務(wù)的時(shí)候返回為nil篡诽，表示執(zhí)行失敗崖飘。
那么我們就可以用上述兩種命令實(shí)現(xiàn)一個(gè)樂(lè)觀鎖，代碼如下：
package com.redis.lock;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
import redis.clients.jedis.Transaction;
/**
* topic:利用redis的事務(wù)杈女，實(shí)現(xiàn)一個(gè)樂(lè)觀鎖
*
* @author zhiming
*
*/
public class RedisWatchLock {
private static final String redisHost = "10.0.5.86";
private static final int port = 6381;
private static JedisPoolConfig config;
private static JedisPool pool;
private static ExecutorService service;
private static int ThLeng=10;
private static CountDownLatch latch;
private static AtomicInteger Countor = new AtomicInteger(0);
static{
//利用Redis連接池朱浴，保證多個(gè)線(xiàn)程利用多個(gè)連接，充分模擬并發(fā)性
config = new JedisPoolConfig();
config.setMaxIdle(10);
config.setMaxWaitMillis(1000);
config.setMaxTotal(30);
pool = new JedisPool(config, redisHost, port);
//利用ExecutorService 管理線(xiàn)程
service = Executors.newFixedThreadPool(10);
//CountDownLatch保證主線(xiàn)程在全部線(xiàn)程結(jié)束之后退出
latch = new CountDownLatch(ThLeng);
}
public static void main(String args[]){
int ThLeng = 10;
String ThreadNamePrefix = "thread-";
Jedis cli = pool.getResource();
cli.del("redis_inc_key");//先刪除既定的key
cli.set("redis_inc_key", String.valueOf(1));//設(shè)定默認(rèn)值
for(int i =0;i<ThLeng;i++){
Thread th = new Thread(new TestThread(pool));
th.setName(ThreadNamePrefix+i);
System.out.println(th.getName()+"inited...");
service.submit(th);
}
service.shutdown();
try {
latch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("all sub thread sucess");
System.out.println("countor is "+Countor.get());
String countStr = cli.get("redis_inc_key");
System.out.println(countStr);
}
public static class TestThread implements Runnable {
private String incKeyStr = "redis_inc_key";
private Jedis cli;
private JedisPool pool;
public TestThread(JedisPool pool) {
cli = pool.getResource();
this.pool = pool;
}
public void run() {
try{
for (int i = 0; i < 100; i++) {
actomicAdd();
}
}catch(Exception e){
pool.returnBrokenResource(cli);
}
finally{
pool.returnResource(cli);
latch.countDown();
}
}
public void actomicAdd(){
boolean flag =true;
while(flag){
cli.watch(incKeyStr);
String countStr = cli.get("redis_inc_key");
int countInt = Integer.parseInt(countStr);
int expect = countInt+1;
Transaction tx = cli.multi();
tx.set(incKeyStr, String.valueOf(expect));
List<Object> list = tx.exec();
//如果事務(wù)失敗了exec會(huì)返回null
if(list==null){
System.out.println("multi shut down");
continue;
}
else{
//如果達(dá)到期望值那么結(jié)束while循環(huán)
flag=false;
}
System.out.println("my expect num is "+expect);
System.out.println("seting....");
}
Countor.incrementAndGet();
}
}
}
這樣我們就利用Redis實(shí)現(xiàn)了一個(gè)類(lèi)似于Java 的原子類(lèi)的功能达椰。在實(shí)際的Web開(kāi)發(fā)中翰蠢，我們可以利用redis來(lái)解決資源重復(fù)修改或爭(zhēng)用的問(wèn)題。
