SpringBoot+Redis如何实现分布式锁

2023-06-16 15:06:35 273人浏览泡泡鱼

摘要

这篇文章主要介绍了SpringBoot+Redis如何实现分布式锁，具有一定借鉴价值，感兴趣的朋友可以参考下，希望大家阅读完这篇文章之后大有收获，下面让小编带着大家一起了解一下。jedis的nx生成锁如何删除锁模拟抢

这篇文章主要介绍了SpringBoot+Redis如何实现分布式锁，具有一定借鉴价值，感兴趣的朋友可以参考下，希望大家阅读完这篇文章之后大有收获，下面让小编带着大家一起了解一下。

jedis的nx生成锁

如何删除锁
模拟抢单动作(10w个人开抢)
jedis的nx生成锁

对于java中想操作Redis，好的方式是使用jedis，首先pom中引入依赖：

<dependency>      <groupId>redis.clients</groupId>      <artifactId>jedis</artifactId>  </dependency>

对于分布式锁的生成通常需要注意如下几个方面：

创建锁的策略：redis的普通key一般都允许覆盖，A用户set某个key后，B在set相同的key时同样能成功，如果是锁场景，那就无法知道到底是哪个用户set成功的；这里jedis的setnx方式为我们解决了这个问题，简单原理是：当A用户先set成功了，那B用户set的时候就返回失败，满足了某个时间点只允许一个用户拿到锁。
锁过期时间：某个抢购场景时候，如果没有过期的概念，当A用户生成了锁，但是后面的流程被阻塞了一直无法释放锁，那其他用户此时获取锁就会一直失败，无法完成抢购的活动；当然正常情况一般都不会阻塞，A用户流程会正常释放锁；过期时间只是为了更有保障。

下面来上段setnx操作的代码：

public boolean setnx(String key, String val) {          Jedis jedis = null;          try {              jedis = jedisPool.getResource();              if (jedis == null) {                  return false;              }              return jedis.set(key, val, "NX", "PX", 1000 * 60).                      equalsIgnoreCase("ok");          } catch (Exception ex) {          } finally {              if (jedis != null) {                  jedis.close();              }          }          return false;      }

这里注意点在于jedis的set方法，其参数的说明如：

NX：是否存在key，存在就不set成功
PX：key过期时间单位设置为毫秒（EX：单位秒）

setnx如果失败直接封装返回false即可，下面我们通过一个get方式的api来调用下这个setnx方法：

@GetMapping("/setnx/{key}/{val}")  public boolean setnx(@PathVariable String key, @PathVariable String val) {       return jedisCom.setnx(key, val);  }

访问如下测试url，正常来说第一次返回了true，第二次返回了false，由于第二次请求的时候redis的key已存在，所以无法set成功

SpringBoot+Redis如何实现分布式锁

由上图能够看到只有一次set成功，并key具有一个有效时间，此时已到达了分布式锁的条件。

如何删除锁

上面是创建锁，同样的具有有效时间，但是我们不能完全依赖这个有效时间，场景如：有效时间设置1分钟，本身用户A获取锁后，没遇到什么特殊情况正常生成了抢购订单后，此时其他用户应该能正常下单了才对，但是由于有个1分钟后锁才能自动释放，那其他用户在这1分钟无法正常下单（因为锁还是A用户的），因此我们需要A用户操作完后，主动去解锁：

public int delnx(String key, String val) {          Jedis jedis = null;          try {              jedis = jedisPool.getResource();              if (jedis == null) {                  return 0;              }              //if redis.call('get','orderkey')=='1111' then return redis.call('del','orderkey') else return 0 end              StringBuilder sbScript = new StringBuilder();              sbScript.append("if redis.call('get','").append(key).append("')").append("=='").append(val).append("'").                      append(" then ").                      append("    return redis.call('del','").append(key).append("')").                      append(" else ").                      append("    return 0").                      append(" end");              return Integer.valueOf(jedis.eval(sbScript.toString()).toString());          } catch (Exception ex) {          } finally {              if (jedis != null) {                  jedis.close();              }          }          return 0;      }

这里也使用了jedis方式，直接执行lua脚本：根据val判断其是否存在，如果存在就del；

其实个人认为通过jedis的get方式获取val后，然后再比较value是否是当前持有锁的用户，如果是那最后再删除，效果其实相当；只不过直接通过eval执行脚本，这样避免多一次操作了redis而已，缩短了原子操作的间隔。(如有不同见解请留言探讨)；同样这里创建个get方式的api来测试：

@GetMapping("/delnx/{key}/{val}")  public int delnx(@PathVariable String key, @PathVariable String val) {     return jedisCom.delnx(key, val);  }

注意的是delnx时，需要传递创建锁时的value，因为通过et的value与delnx的value来判断是否是持有锁的操作请求，只有value一样才允许del；

模拟抢单动作(10w个人开抢)

有了上面对分布式锁的粗略基础，我们模拟下10w人抢单的场景，其实就是一个并发操作请求而已，由于环境有限，只能如此测试；如下初始化10w个用户，并初始化库存，商品等信息，如下代码：

//总库存      private long nKuCuen = 0;      //商品key名字      private String shangpingKey = "computer_key";      //获取锁的超时时间 秒      private int timeout = 30 * 1000;      @GetMapping("/qiangdan")      public List<String> qiangdan() {          //抢到商品的用户          List<String> shopUsers = new ArrayList<>();          //构造很多用户          List<String> users = new ArrayList<>();          IntStream.range(0, 100000).parallel().forEach(b -> {              users.add("神牛-" + b);          });          //初始化库存          nKuCuen = 10;          //模拟开抢          users.parallelStream().forEach(b -> {              String shopUser = qiang(b);              if (!StringUtils.isEmpty(shopUser)) {                  shopUsers.add(shopUser);              }          });          return shopUsers;      }

有了上面10w个不同用户，我们设定商品只有10个库存，然后通过并行流的方式来模拟抢购，如下抢购的实现：

      private String qiang(String b) {          //用户开抢时间          long startTime = System.currentTimeMillis();          //未抢到的情况下，30秒内继续获取锁          while ((startTime + timeout) >= System.currentTimeMillis()) {              //商品是否剩余              if (nKuCuen <= 0) {                  break;              }              if (jedisCom.setnx(shangpingKey, b)) {                  //用户b拿到锁                  logger.info("用户{}拿到锁...", b);                  try {                      //商品是否剩余                      if (nKuCuen <= 0) {                          break;                      }                      //模拟生成订单耗时操作，方便查看：神牛-50 多次获取锁记录                      try {                          TimeUnit.SECONDS.sleep(1);                      } catch (InterruptedException e) {                          e.printStackTrace();                      }                      //抢购成功，商品递减，记录用户                      nKuCuen -= 1;                      //抢单成功跳出                      logger.info("用户{}抢单成功跳出...所剩库存：{}", b, nKuCuen);                      return b + "抢单成功，所剩库存：" + nKuCuen;                  } finally {                      logger.info("用户{}释放锁...", b);                      //释放锁                      jedisCom.delnx(shangpingKey, b);                  }              } else {                  //用户b没拿到锁，在超时范围内继续请求锁，不需要处理  //                if (b.equals("神牛-50") || b.equals("神牛-69")) {  //                    logger.info("用户{}等待获取锁...", b);  //                }              }          }          return "";      }

这里实现的逻辑是：