redis分布式锁的实现原理实例分析

2023-06-29 10:06:26 796人浏览八月长安

摘要

这篇文章主要介绍了redis分布式锁的实现原理实例分析的相关知识，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇Redis分布式锁的实现原理实例分析文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。首先，为了确保分布式锁可用，我们至

这篇文章主要介绍了redis 分布式锁的实现原理实例分析的相关知识，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇Redis分布式锁的实现原理实例分析文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。

首先，为了确保分布式锁可用，我们至少要确保锁的实现同时满足以下四个条件：

互斥性。在任意时刻，只有一个客户端能持有锁。

不会发生死锁。即使有一个客户端在持有锁的期间崩溃而没有主动解锁，也能保证后续其他客户端能加锁。

具有容错性。只要大部分的Redis节点正常运行，客户端就可以加锁和解锁。

解铃还须系铃人。加锁和解锁必须是同一个客户端，客户端自己不能把别人加的锁给解了。

下边是代码实现，首先我们要通过Maven引入Jedis开源组件，在pom.xml文件加入下面的代码：

<dependency>    <groupId>org.springframework.boot</groupId>    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency><dependency>    <groupId>redis.clients</groupId>    <artifactId>jedis</artifactId>    <version>3.1.0</version></dependency>

分布式锁实现代码，DistributedLock.java

import redis.clients.jedis.Jedis;import redis.clients.jedis.JedisPool;import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;import redis.clients.jedis.Transaction;import redis.clients.jedis.exceptions.JedisException;import java.util.List;import java.util.UUID;public class DistributedLock {    //redis连接池    private static JedisPool jedisPool;    static {        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();        // 设置最大连接数        config.setMaxTotal(200);        // 设置最大空闲数        config.setMaxIdle(8);        // 设置最大等待时间        config.setMaxWaitMillis(1000 * 100);        // 在borrow一个jedis实例时，是否需要验证，若为true，则所有jedis实例均是可用的        config.setTestOnBorrow(true);        jedisPool = new JedisPool(config, "192.168.3.27", 6379, 3000);    }        public String lockWithTimeout(String lockName, long acquireTimeout, long timeout) {        Jedis jedis = null;        String retIdentifier = null;        try {            // 获取连接            jedis = jedisPool.getResource();            // value值->随机生成一个String            String identifier = UUID.randomUUID().toString();            // key值->即锁名            String lockKey = "lock:" + lockName;            // 超时时间->上锁后超过此时间则自动释放锁 毫秒转成->秒            int lockExpire = (int) (timeout / 1000);            // 获取锁的超时时间->超过这个时间则放弃获取锁            long end = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;            while (System.currentTimeMillis() < end) { //在获取锁时间内                if (jedis.setnx(lockKey, identifier) == 1) {//关键:设置锁                    jedis.expire(lockKey, lockExpire);                    // 返回value值，用于释放锁时间确认                    retIdentifier = identifier;                    return retIdentifier;                }                // ttl以秒为单位返回 key 的剩余过期时间，返回-1代表key没有设置超时时间，为key设置一个超时时间                if (jedis.ttl(lockKey) == -1) {                    jedis.expire(lockKey, lockExpire);                }                try {                    Thread.sleep(10);                } catch (InterruptedException e) {                    Thread.currentThread().interrupt();                }            }        } catch (JedisException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            if (jedis != null) {                jedis.close();            }        }        return retIdentifier;    }        public boolean releaseLock(String lockName, String identifier) {        Jedis jedis = null;        String lockKey = "lock:" + lockName;        boolean retFlag = false;        try {            jedis = jedisPool.getResource();            while (true) {                // 监视lock，准备开始redis事务                jedis.watch(lockKey);                // 通过前面返回的value值判断是不是该锁，若是该锁，则删除，释放锁                if (identifier.equals(jedis.get(lockKey))) {                    Transaction transaction = jedis.multi();//开启redis事务                    transaction.del(lockKey);                    List<Object> results = transaction.exec();//提交redis事务                    if (results == null) {//提交失败                        continue;//继续循环                    }                    retFlag = true;//提交成功                }                jedis.unwatch();//解除监控                break;            }        } catch (JedisException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            if (jedis != null) {                jedis.close();            }        }        return retFlag;    }}

为了验证它，我们创建SkillService.java业务类

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;@Slf4jpublic class SkillService {    final DistributedLock lock = new DistributedLock();    public static final String LOCK_KEY = "lock_resource";    int n = 500;        public void seckill() {        // 返回锁的value值，供释放锁时候进行判断        String identifier = lock.lockWithTimeout(LOCK_KEY, 5000, 1000);        log.info("线程:"+Thread.currentThread().getName() + "获得了锁");        log.info("剩余数量:{}",--n);        lock.releaseLock(LOCK_KEY, identifier);    }}

如果找不到@Slf4j日志，在pom.xml文件加入下面的代码：

<!--@Slf4j日志依赖组件-->  <dependency>      <groupId>org.projectlombok</groupId>      <artifactId>lombok</artifactId></dependency>

编辑一个测试类TestLock.java

public class TestLock {    public static void main(String[] args) {        SkillService service = new SkillService();        for (int i = 10; i < 60; i++) { //开50个线程            SkillThread skillThread = new SkillThread(service, "skillThread->" + i);            skillThread.start();        }    }}class SkillThread extends Thread {    private SkillService skillService;    public SkillThread(SkillService skillService, String skillThreadName) {        super(skillThreadName);        this.skillService = skillService;    }    @Override    public void run() {        skillService.seckill();    }}

测试结果显示，加锁后剩余数量全部是顺序串行的，499,498,497...

redis分布式锁的实现原理实例分析

我们修改SkillService.java业务类，注释掉加锁逻辑

@Slf4jpublic class SkillService {    final DistributedLock lock = new DistributedLock();    public static final String LOCK_KEY = "lock_resource";    int n = 500;        public void seckill() {        // 返回锁的value值，供释放锁时候进行判断        //String identifier = lock.lockWithTimeout(LOCK_KEY, 5000, 1000);        log.info("线程:"+Thread.currentThread().getName() + "获得了锁");        log.info("剩余数量:{}",--n);        //lock.releaseLock(LOCK_KEY, identifier);    }}

重新执行测试，注释掉加锁逻辑后，剩余数量全部是乱序的，472,454,452...

redis分布式锁的实现原理实例分析