如何操作Redis和zookeeper实现分布式锁

如何操作Redis和zookeeper实现分布式锁

在分布式场景下，有很多种情况都需要实现最终一致性。在设计远程上下文的领域事件的时候，为了保证最终一致性，在通过领域事件进行通讯的方式中，可以共享存储（领域模型和消息的持久化数据源），或者做全局XA事务（两阶段提交，数据源可分开），也可以借助消息中间件（消费者处理需要能幂等）。通过Observer模式来发布领域事件可以提供很好的高并发性能，并且事件存储也能追溯更小粒度的事件数据，使各个应用系统拥有更好的自治性。

1.分布式锁

分布式锁一般用在分布式系统或者多个应用中，用来控制同一任务是否执行或者任务的执行顺序。在项目中，部署了多个Tomcat应用，在执行定时任务时就会遇到同一任务可能执行多次的情况，我们可以借助分布式锁，保证在同一时间只有一个tomcat应用执行了定时任务。

2.分布式锁的实现方式

使用Redis的setnx()和expire() 使用redis的getset() 使用ZooKeeper的创建节点node 使用zookeeper的创建临时序列节点

3.使用redis的setnx()和expire()来实现分布式锁

setnx(key,value) 如果key不存在，设置为当前key的值为value;如果key存在，直接返回。
expire()来设置超时时间

定义注解类：

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Lockable{
  // redis缓存key
  String key();
  // redis缓存key中的数据
  String value() default "";
  // 过期时间(秒)，默认为一分钟
  long expire() default 60;
}

定时任务增加注解@Lockable：

 @Lockable(key = "DistributedLock:dealExpireRecords")
 public void dealExpireRecords() {
 }

定义一个aop切面LockAspect，使用@Around处理所有注解为@Lockable的方法，通过连接点确认此注解是用在方法上，通过方法获取注解信息，使用setIfAbsent来判断是否获取分布式锁，如果没有获取分布式锁，直接返回；如果获取到分布式锁，通过expire设置过期时间，并调用指定方法。

@Component
@Slf4j
@Aspect
public class LockAspect {

  @Autowired
  private RedisTemplate redisTemplate;

  @Around("@annotation(com.records.aop.Lockable)")
  public Object distributeLock(ProceedingJoinPoint pjp) {
    Object resultObject = null;

    //确认此注解是用在方法上
    Signature signature = pjp.getSignature();
    if (!(signature instanceof MethodSignature)) {
      log.error("Lockable is method annotation!");
      return resultObject;
    }

    MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) signature;
    Method targetMethod = methodSignature.getMethod();

    //获取注解信息
    Lockable lockable = targetMethod.getAnnotation(Lockable.class);
    String key = lockable.key();
    String value = lockable.value();
    long expire = lockable.expire();

    // 分布式锁，如果没有此key，设置此值并返回true；如果有此key，则返回false
    boolean result = redisTemplate.boundValueOps(key).setIfAbsent(value);
    if (!result) {
      //其他程序已经获取分布式锁
      return resultObject;
    }

    //设置过期时间，默认一分钟
    redisTemplate.boundValueOps(key).expire(expire, TimeUnit.SECONDS);

    try {
      resultObject = pjp.proceed(); //调用对应方法执行
    } catch (Throwable throwable) {
      throwable.printStackTrace();
    }
    return resultObject;
  }
}

4.使用redis的getset()来实现分布式锁

此方法使redisTemplate.boundValueOps(key).getAndSet(value)的方法，如果返回空，表示获取了分布式锁；如果返回不为空，表示分布式锁已经被其他程序占用

5.使用zookeeper的创建节点node

使用zookeeper创建节点node，如果创建节点成功，表示获取了此分布式锁；如果创建节点失败，表示此分布式锁已经被其他程序占用(多个程序同时创建一个节点node，只有一个能够创建成功)

6.使用zookeeper的创建临时序列节点

使用zookeeper创建临时序列节点来实现分布式锁，适用于顺序执行的程序，大体思路就是创建临时序列节点，找出最小的序列节点，获取分布式锁，程序执行完成之后此序列节点消失，通过watch来监控节点的变化，从剩下的节点的找到最小的序列节点，获取分布式锁，执行相应处理，依次类推......

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