詳解redis分布式鎖(優(yōu)化redis分布式鎖的過程及Redisson使用)
1. redis在實際的應(yīng)用中
不僅可以用來緩存數(shù)據(jù)，在分布式應(yīng)用開發(fā)中，經(jīng)常被用來當(dāng)作分布式鎖的使用，為什么要用到分布式鎖呢？
在分布式的開發(fā)中，以電商庫存的更新功能進行講解，在實際的應(yīng)用中相同功能的消費者是有多個的，假如多個消費者同一時刻要去消費一條數(shù)據(jù)，假如業(yè)務(wù)邏輯處理邏輯是查詢出redis中的商品庫存，而如果第一個進來的消費的消費者獲取到庫存了，還沒進行減庫存操作，相對晚來的消費者就獲取了商品的庫存，這樣就導(dǎo)致數(shù)據(jù)會出錯，導(dǎo)致消費的數(shù)據(jù)變多了。
例如：消費者A和消費者B分別去消費生產(chǎn)者C1和生產(chǎn)者C2的數(shù)據(jù)，而生產(chǎn)者都是使用同一個redis的數(shù)據(jù)庫的，如果生產(chǎn)者C1接收到消費者A的消息后，先進行查詢庫存，然后當(dāng)要進行減庫存的時候，因為生產(chǎn)者C2接收到消費者B的消息后，也去查詢庫存，而因為生產(chǎn)者C1還沒有進行庫存的更新，導(dǎo)致生產(chǎn)者C2獲取到的庫存數(shù)是臟數(shù)據(jù)，而不是生產(chǎn)者C1更新后的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致業(yè)務(wù)出錯。
如果不是分布式的應(yīng)用，可以使用synchronized進行防止庫存更新的問題的產(chǎn)生，但是synchronized只是基于JVM層面的，如果在不同的JVM中，就不能實現(xiàn)這樣的功能。
@GetMapping("getInt0")
public String test() {
synchronized (this) {
//獲取當(dāng)前商品的數(shù)量
int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));
//然后對商品進行出庫操作,即進行減1
/*
* a業(yè)務(wù)邏輯
*
* */
if (productNum > 0) {
stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));
int productNumNow = productNum - 1;
} else {
return "product=0";
}
int productNumNow = productNum - 1;
return "success=" + productNumNow;
}
}
2.如何使用redis的功能進行實現(xiàn)分布式鎖
2.1 redis分布式鎖思想
如果對redis熟悉的話，我們能夠想到redis中具有setnx的命令，該命令的功能宇set功能類似，但是setnx的命令在進行存數(shù)據(jù)前，會檢查redis中是否已經(jīng)存在相同的key，如存在的話就返回false，反之則返回true，因此我們可以使用該命令的功能，設(shè)計一個分布式鎖。
2.1.1設(shè)計思想：
- 在請求相同功能的接口時，使用redis的setnx命令，如果使用setnx命令后返回的是為true，說明此時沒有其他的調(diào)用這個接口，就相當(dāng)于獲取到鎖了，然后就可以繼續(xù)執(zhí)行接下來的業(yè)務(wù)邏輯了。當(dāng)執(zhí)行完業(yè)務(wù)邏輯后，在返回數(shù)據(jù)前，就把key刪除了，然后其他的請求就能獲取到鎖了。
- 如果使用setnx命令，返回的是false，說明此時有其他的消費者正在調(diào)用這個接口，因此需要等待其他消費者順利消費完成后，才能獲取到分布式的鎖。
2.1.2 根據(jù)上面的設(shè)計思想進行代碼實現(xiàn)
代碼片段【1】
@GetMapping("getInt1")
public String fubushisuo(){
//setIfAbsent的指令功能和redis命令中的setNx功能一樣,如果redis中已經(jīng)存在相同的key,則返回false
String lockkey = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";
String lockvalue = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";
boolean opsForSet = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockkey,lockvalue);
//如果能夠成功的設(shè)置lockkey，這說明當(dāng)前獲取到分布式鎖
if (!opsForSet){
return "false";
}
//獲取當(dāng)前商品的數(shù)量
int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));
//然后對商品進行出庫操作,即進行減1
/*
* a業(yè)務(wù)邏輯
*
* */
if (productNum>0){
stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));
int productNumNow = productNum - 1;
}else {
return "product=0";
}
//然后進行釋放鎖
stringRedisTemplate.delete(lockkey);
int productNumNow = productNum-1;
return "success="+productNumNow;
}
2.1.2.1反思代碼片段【1】
如果使用這種方式，會產(chǎn)生死鎖的方式：
死鎖發(fā)生的情況：
（1） 如果在a業(yè)務(wù)邏輯出現(xiàn)錯誤時，導(dǎo)致不能執(zhí)行delete()操作，使得其他的請求不能獲取到分布式鎖，業(yè)務(wù)lockkey一直存在于reids中，導(dǎo)致setnx操作一直失敗，所以不能獲取到分布式鎖
（2） 解決方法，使用對業(yè)務(wù)代碼進行try…catch操作，如果出現(xiàn)錯誤，那么使用finally對key進行刪除
優(yōu)化代碼【2】
@GetMapping("getInt2")
public String fubushisuo2(){
//setIfAbsent的指令功能和redis命令中的setNx功能一樣,如果redis中已經(jīng)存在相同的key,則返回false
String lockkey = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";
String lockvalue = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";
boolean opsForSet = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockkey,lockvalue);
int productNumNow = 0;
//如果能夠成功的設(shè)置lockkey，這說明當(dāng)前獲取到分布式鎖
if (!opsForSet){
return "false";
}
try {
//獲取當(dāng)前商品的數(shù)量
int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));
//然后對商品進行出庫操作,即進行減1
/*
* b業(yè)務(wù)邏輯
* */
if (productNum>0){
stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));
productNumNow = productNum-1;
}else {
return "product=0";
}
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getCause());
}finally {
//然后進行釋放鎖
stringRedisTemplate.delete(lockkey);
}
return "success="+productNumNow;
}
2.1.2.2反思代碼【2】
出現(xiàn)問題的情況：
如果這種情況也有會產(chǎn)生的情況，如果此時有多臺服務(wù)器都在運行該方法，
其中有一個方法獲取到了分布式鎖，而在運行下面的業(yè)務(wù)代碼時，此時該服務(wù)器突然宕機了，導(dǎo)致其他的不能獲取到分布式鎖，
解決方法：加上過期時間，但又服務(wù)宕機了，過了設(shè)置的時間后，redis會可以把key給刪除，這樣其他的的服務(wù)器就可以正常的進行上鎖了。
優(yōu)化代碼【3】
@GetMapping("getInt3")
public String fubushisuo3(){
//setIfAbsent的指令功能和redis命令中的setNx功能一樣,如果redis中已經(jīng)存在相同的key,則返回false
String lockkey = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";
String lockvalue = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";
//[01] boolean opsForSet = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockkey,lockvalue);
//設(shè)置過期時間為10秒，但是如果使用該命令，沒有原子性，可能執(zhí)行expire前宕機了，而不是設(shè)置過期時間，
//[02] stringRedisTemplate.expire(lockkey, Duration.ofSeconds(10));
//使用setIfAbsent(lockkey,lockvalue,10,TimeUnit.SECONDS);代碼代替上面[01],[02]行代碼
Boolean opsForSet = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockkey, lockvalue, 10, TimeUnit.SECONDS);
int productNumNow = 0;
//如果能夠成功的設(shè)置lockkey，這說明當(dāng)前獲取到分布式鎖
if (!opsForSet){
return "false";
}
try {
//獲取當(dāng)前商品的數(shù)量
int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));
//然后對商品進行出庫操作,即進行減1
/*
* c業(yè)務(wù)邏輯
* */
if (productNum>0){
stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));
productNumNow = productNum-1;
}else {
return "product=0";
}
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getCause());
}finally {
//然后進行釋放鎖
stringRedisTemplate.delete(lockkey);
}
return "success="+productNumNow;
}
2.1.2.3 反思優(yōu)化代碼【3】
出現(xiàn)問題的情況：
如果c業(yè)務(wù)邏輯持續(xù)超過了設(shè)置時間，導(dǎo)致redis中的lockkey過期了，
而其他的用戶此時訪問該方法時獲取到鎖了，而在此時，之前的的c業(yè)務(wù)邏輯也執(zhí)行完成了，但是他會執(zhí)行delete，把lcokkey刪除了。導(dǎo)致分布式鎖出錯。
例子：在12:01:55的時刻，有一個A來執(zhí)行該getInt3方法，并且成功獲取到鎖，但是A執(zhí)行了10秒后還不能完成業(yè)務(wù)邏輯，導(dǎo)致redis中的鎖過期了，而在11秒的時候有B來執(zhí)行g(shù)etint3方法，因為key被A刪除了，導(dǎo)致B能夠成功的獲取redis鎖，而在B獲取鎖后，A因為執(zhí)行完成了，然后把reids中的key給刪除了，但是我們注意的是，A刪除的鎖是B加上去的，而A的鎖是因為過期了，才被redis自己刪除了，因此這導(dǎo)致了C如果此時來時也能獲取redis分布式鎖
解決方法：使用UUID，產(chǎn)生一個隨機數(shù)，當(dāng)要進行delete（刪除）redis中key時，判斷是不是之前自己設(shè)置的UUID
代碼優(yōu)化【4】
@GetMapping("getInt4")
public String fubushisuo4(){
//setIfAbsent的指令功能和redis命令中的setNx功能一樣,如果redis中已經(jīng)存在相同的key,則返回false
String lockkey = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";
//獲取UUID
String lockvalue = UUID.randomUUID().toString();
Boolean opsForSet = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockkey, lockvalue, 10, TimeUnit.SECONDS);
int productNumNow = 0;
//如果能夠成功的設(shè)置lockkey，這說明當(dāng)前獲取到分布式鎖
if (!opsForSet){
return "false";
}
try {
//獲取當(dāng)前商品的數(shù)量
int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));
//然后對商品進行出庫操作,即進行減1
/*
* c業(yè)務(wù)邏輯
* */
if (productNum>0){
stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));
productNumNow = productNum-1;
}else {
return "product=0";
}
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getCause());
}finally {
//進行釋放鎖
if (lockvalue==stringRedisTemplate.opsForValue().get(lockkey)){
stringRedisTemplate.delete(lockkey);
}
}
return "success="+productNumNow;
}
2.1.2.4 反思優(yōu)化代碼【4】
出現(xiàn)問題的情況：
此時該方法是比較完美的，一般并發(fā)不是超級大的情況下都可以進行使用，但是關(guān)于key的過期時間需要根據(jù)業(yè)務(wù)執(zhí)行的時間，進行設(shè)置，防止在業(yè)務(wù)還沒執(zhí)行完時，key就過期了.
解決方法：目前有很多redis的分布式鎖的框架，其中redisson用的是比較多的
2.2 使用redisson進行實現(xiàn)分布式鎖
先添加redisson的maven依賴
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson</artifactId>
<version>3.11.1</version>
</dependency>
redisson的bean配置
@Configuration
public class RedissonConfigure {
@Bean
public Redisson redisson(){
Config config = new Config();
config.useSingleServer().setAddress("redis://27.196.106.42:6380").setDatabase(0);
return (Redisson) Redisson.create(config);
}
}
實現(xiàn)分布式鎖代碼如下
@GetMapping("getInt5")
public String fubushisuo5(){
//setIfAbsent的指令功能和redis命令中的setNx功能一樣,如果redis中已經(jīng)存在相同的key,則返回false
String lockkey = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";
//獲取UUID
RLock lock = redisson.getLock(lockkey);
lock.lock();
int productNumNow = 0;
//如果能夠成功的設(shè)置lockkey，這說明當(dāng)前獲取到分布式鎖
try {
//獲取當(dāng)前商品的數(shù)量
int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));
//然后對商品進行出庫操作,即進行減1
/*
* c業(yè)務(wù)邏輯
* */
if (productNum>0){
stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));
productNumNow = productNum-1;
}else {
return "product=0";
}
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getCause());
}finally {
lock.unlock();
}
//然后進行釋放鎖
return "success="+productNumNow;
}
從面就能看到，redisson實現(xiàn)分布式鎖是非常簡單的，只要簡單的幾條命令就能實現(xiàn)分布式鎖的功能的。
redisson實現(xiàn)分布式鎖的只要原理如下：
redisson使用了Lua腳本語言使得命令既有原子性，redisson獲取鎖時，會給key設(shè)置30秒的過期是按，同時redisson會記錄當(dāng)前請求的線程編號，然后定時的去檢查該線程的狀態(tài)，如果還處于執(zhí)行狀態(tài)的話，而且key差不多要超期過時時，redisson會修改key的過期時間，一般增加10秒。這樣就可以動態(tài)的設(shè)置key的過期時間了，彌補了優(yōu)化代碼【4】的片段
到此這篇關(guān)于redis分布式鎖詳解(優(yōu)化redis分布式鎖的過程及Redisson使用)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)redis分布式鎖內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
相關(guān)文章
Redis因為其高性能和易用性在我們后端的服務(wù)中發(fā)揮了巨大的作用，并且很多重要功能的實現(xiàn)都會依賴redis，本篇我們來了解Redis高可用主從復(fù)制，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)吧2022-09-09
本文主要介紹了redis實現(xiàn)session共享的方法，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2023-04-04
今天小編就為大家分享一篇關(guān)于gem install redis報錯的解決方案，小編覺得內(nèi)容挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，具有很好的參考價值，需要的朋友一起跟隨小編來看看吧2019-01-01
本文主要介紹了Redis實現(xiàn)排名功能的示例代碼，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-02-02
在開發(fā)過程中，會遇到要批量刪除某種規(guī)則的key值，但是通常情況下沒有批量刪除某一個類的命令，遇到這種情況該如何處理呢？下面小編給大家?guī)砹藃edis批量刪除key值的問題，感興趣的朋友一起看看吧2022-03-03
這篇文章主要介紹了Redis安裝及基本數(shù)據(jù)類型,小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧2018-05-05
這篇文章主要介紹了Redis分布式鎖的實現(xiàn)2022-04-04
Redis+Lua腳本實現(xiàn)計數(shù)器接口防刷功能(升級版)
這篇文章主要介紹了Redis+Lua腳本實現(xiàn)計數(shù)器接口防刷功能,使用腳本使得set命令和expire命令一同達到Redis被執(zhí)行且不會被干擾，在很大程度上保證了原子操作，對Redis實現(xiàn)計數(shù)器接口防刷功能感興趣的朋友一起看看吧2022-02-02
使用百度地圖api通過redis實現(xiàn)地標(biāo)存儲及范圍坐標(biāo)點查詢功能
這篇文章主要介紹了使用百度地圖api通過redis實現(xiàn)地標(biāo)存儲及范圍坐標(biāo)點查詢功能,本文通過圖文實例代碼相結(jié)合給大家介紹的非常詳細(xì)，需要的朋友可以參考下2021-08-08
本文主要介紹了Redis實現(xiàn)用戶關(guān)注的項目實踐,通過使用Redis的set數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲關(guān)注對象,方便高效地進行添加和取消關(guān)注操作,具有一定的參考價值,感興趣的可以了解一下2024-02-02