Redis Template實現分佈式鎖的實例代碼

這篇文章主要介紹了Redis Template實現分佈式鎖,需要的朋友可以參考下

前言

分佈式鎖一般有三種實現方式：1. 數據庫樂觀鎖；2. 基於Redis的分佈式鎖；3. 基於ZooKeeper的分佈式鎖。本篇博客將介紹第二種方式，基於Redis實現分佈式鎖。雖然網上已經有各種介紹Redis分佈式鎖實現的博客，然而他們的實現卻有着各種各樣的問題，爲了避免誤人子弟，本篇博客將詳細介紹如何正確地實現Redis分佈式鎖。

可靠性

首先，爲了確保分佈式鎖可用，我們至少要確保鎖的實現同時滿足以下四個條件：
1.互斥性。在任意時刻，只有一個客戶端能持有鎖。
2.不會發生死鎖。即使有一個客戶端在持有鎖的期間崩潰而沒有主動解鎖，也能保證後續其他客戶端能加鎖。
3.具有容錯性。只要大部分的Redis節點正常運行，客戶端就可以加鎖和解鎖。
4.解鈴還須繫鈴人。加鎖和解鎖必須是同一個客戶端，客戶端自己不能把別人加的鎖給解了。

使用Redis的SETNX命令獲取分佈式鎖的步驟：

•C1和C2線程同時檢查時間戳獲取鎖，執行SETNX命令並都返回0，此時鎖仍被C3持有，並且C3已經崩潰
•C1 DEL鎖
•C1 使用SETNX命令獲取鎖，並且成功
•C2 DEL鎖
•C2 使用SETNX命令獲取鎖，並且成功
•ERROR : 由於競態條件，C1和C2都獲取到了鎖

幸運的是，以下面的步驟完全可以避免這種情況發生，看看C4線程如何操作

•C4使用SETNX命令獲取鎖
•C3已經崩潰但是仍然持有鎖，所以Redis返回0給C4
•C4使用GET命令獲取鎖並檢查鎖是否已經過期，如果沒有過期，則繼續等待一段時間並重新重試
•如果鎖已經過期，C4嘗試 GETSET lock.foo <current Unix timestamp + lock timeout + 1>
•利用GETSET語法，C4可以檢查舊時間是否仍然是過期時間，如果是，則獲取鎖
•如果另一個客戶端C5率先獲取到鎖，C4執行GETSET命令後將返回非過期時間，然後C4繼續從頭開始重新嘗試獲取鎖。此操作C4將延長一點C5獲取到的鎖的過期時間，不過這不是什麼大問題。

接下來我們用代碼的形式展現:

package com.shuige.components.cache.redis;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisCallback;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.Objects;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * Description: 通用Redis幫助類
 * User: zhouzhou
 * Date: 2018-09-05
 * Time: 15:39
 */
@Component
public class CommonRedisHelper {
  public static final String LOCK_PREFIX = "redis_lock";
  public static final int LOCK_EXPIRE = 300; // ms
  @Autowired
  RedisTemplate redisTemplate;
  /**
   * 最終加強分佈式鎖
   *
   * @param key key值
   * @return 是否獲取到
   */
  public boolean lock(String key){
    String lock = LOCK_PREFIX + key;
    // 利用lambda表達式
    return (Boolean) redisTemplate.execute((RedisCallback) connection -> {
      long expireAt = System.currentTimeMillis() + LOCK_EXPIRE + 1;
      Boolean acquire = connection.setNX(lock.getBytes(), String.valueOf(expireAt).getBytes());
      if (acquire) {
        return true;
      } else {
        byte[] value = connection.get(lock.getBytes());
        if (Objects.nonNull(value) && value.length > 0) {
          long expireTime = Long.parseLong(new String(value));
          if (expireTime < System.currentTimeMillis()) {
            // 如果鎖已經過期
            byte[] oldValue = connection.getSet(lock.getBytes(), String.valueOf(System.currentTimeMillis() + LOCK_EXPIRE + 1).getBytes());
            // 防止死鎖
            return Long.parseLong(new String(oldValue)) < System.currentTimeMillis();
          }
        }
      }
      return false;
    });
  }
  /**
   * 刪除鎖
   *
   * @param key
   */
  public void delete(String key) {
    redisTemplate.delete(key);
  }
}

如何使用呢,導入工具類後:

boolean lock = redisHelper.lock(key);
    if (lock) {
      // 執行邏輯操作
      redisHelper.delete(key);
    } else {
      // 設置失敗次數計數器, 當到達5次時, 返回失敗
      int failCount = 1;
      while(failCount <= 5){
        // 等待100ms重試
        try {
          Thread.sleep(100l);
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        if (redisHelper.lock(key)){
          // 執行邏輯操作
          redisHelper.delete(key);
        }else{
          failCount ++;
        }
      }
      throw new RuntimeException("現在創建的人太多了, 請稍等再試");
    }

加鎖成功執行完邏輯後, 必須解鎖, 否則只能靠鎖機制來解鎖了不建議這麼做

總結

以上所述是小編給大家介紹的Redis Template實現分佈式鎖的實例代碼，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回覆大家的。在此也非常感謝大家對神馬文庫網站的支持！