轉自https://zhuanlan.zhihu.com/p/32417924
不具有原子性操作的加鎖和解鎖都有可能出現問題。
正確示例(需要比較新版本的redis才行):
加鎖:
public
class
RedisTool {
private
static
final
String LOCK_SUCCESS = "OK";
private
static
final
String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";
private
static
final
String SET_WITH_EXPIRE_TIME = "PX";
/**
* 嘗試獲取分佈式鎖
* @param jedis Redis客戶端
* @param lockKey 鎖
* @param requestId 請求標識
* @param expireTime 超期時間
* @return 是否獲取成功
*/
public
static
boolean
tryGetDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int
expireTime) {
String result = jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);
if
(LOCK_SUCCESS.equals(result)) {
return
true;
}
return
false;
}
}
- 第一個爲key,我們使用key來當鎖,因爲key是唯一的。
- 第二個爲value,我們傳的是requestId,很多童鞋可能不明白,有key作爲鎖不就夠了嗎,爲什麼還要用到value?原因就是我們在上面講到可靠性時,分佈式鎖要滿足第四個條件解鈴還須繫鈴人,通過給value賦值爲requestId,我們就知道這把鎖是哪個請求加的了,在解鎖的時候就可以有依據。requestId可以使用UUID.randomUUID().toString()方法生成。
- 第三個爲nxxx,這個參數我們填的是NX,意思是SET IF NOT EXIST,即當key不存在時,我們進行set操作;若key已經存在,則不做任何操作;
- 第四個爲expx,這個參數我們傳的是PX,意思是我們要給這個key加一個過期的設置,具體時間由第五個參數決定。
- 第五個爲time,與第四個參數相呼應,代表key的過期時間。
錯誤示例1
比較常見的錯誤示例就是使用jedis.setnx()和jedis.expire()組合實現加鎖,代碼如下:
public
static
void
wrongGetLock1(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int
expireTime) {
Long result = jedis.setnx(lockKey, requestId);
if
(result == 1) {
// 若在這裏程序突然崩潰,則無法設置過期時間,將發生死鎖
jedis.expire(lockKey, expireTime);
}
}
setnx()方法作用就是SET IF NOT EXIST,expire()方法就是給鎖加一個過期時間。乍一看好像和前面的set()方法結果一樣,然而由於這是兩條Redis命令,不具有原子性,如果程序在執行完setnx()之後突然崩潰,導致鎖沒有設置過期時間。那麼將會發生死鎖。網上之所以有人這樣實現,是因爲低版本的jedis並不支持多參數的set()方法。
錯誤示例2
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這一種錯誤示例就比較難以發現問題,而且實現也比較複雜。實現思路:使用jedis.setnx()命令實現加鎖,其中key是鎖,value是鎖的過期時間。執行過程:1. 通過setnx()方法嘗試加鎖,如果當前鎖不存在,返回加鎖成功。2. 如果鎖已經存在則獲取鎖的過期時間,和當前時間比較,如果鎖已經過期,則設置新的過期時間,返回加鎖成功。代碼如下:
public
static
boolean
wrongGetLock2(Jedis jedis, String lockKey, int
expireTime) {
long
expires = System.currentTimeMillis() + expireTime;
String expiresStr = String.valueOf(expires);
// 如果當前鎖不存在,返回加鎖成功
if
(jedis.setnx(lockKey, expiresStr) == 1) {
return
true;
}
// 如果鎖存在,獲取鎖的過期時間
String currentValueStr = jedis.get(lockKey);
if
(currentValueStr != null
&& Long.parseLong(currentValueStr) < System.currentTimeMillis()) {
// 鎖已過期,獲取上一個鎖的過期時間,並設置現在鎖的過期時間
String oldValueStr = jedis.getSet(lockKey, expiresStr);
if
(oldValueStr != null
&& oldValueStr.equals(currentValueStr)) {
// 考慮多線程併發的情況,只有一個線程的設置值和當前值相同,它纔有權利加鎖
return
true;
}
}
// 其他情況,一律返回加鎖失敗
return
false;
}
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那麼這段代碼問題在哪裏?1. 由於是客戶端自己生成過期時間,所以需要強制要求分佈式下每個客戶端的時間必須同步。 2. 當鎖過期的時候,如果多個客戶端同時執行jedis.getSet()方法,那麼雖然最終只有一個客戶端可以加鎖,但是這個客戶端的鎖的過期時間可能被其他客戶端覆蓋。3. 鎖不具備擁有者標識,即任何客戶端都可以解鎖。
解鎖
public
class
RedisTool {
private
static
final
Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
/**
* 釋放分佈式鎖
* @param jedis Redis客戶端
* @param lockKey 鎖
* @param requestId 請求標識
* @return 是否釋放成功
*/
public
static
boolean
releaseDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(requestId));
if
(RELEASE_SUCCESS.equals(result)) {
return
true;
}
return
false;
}
}
首先獲取鎖對應的value值,檢查是否與requestId相等,如果相等則刪除鎖(解鎖)
eval()方法可以確保原子性
錯誤示例1
最常見的解鎖代碼就是直接使用jedis.del()方法刪除鎖,這種不先判斷鎖的擁有者而直接解鎖的方式,會導致任何客戶端都可以隨時進行解鎖,即使這把鎖不是它的。
1
2
3public
static
void
wrongReleaseLock1(Jedis jedis, String lockKey) {
jedis.del(lockKey);
}
錯誤示例2
這種解鎖代碼乍一看也是沒問題,甚至我之前也差點這樣實現,與正確姿勢差不多,唯一區別的是分成兩條命令去執行,代碼如下:
public
static
void
wrongReleaseLock2(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
// 判斷加鎖與解鎖是不是同一個客戶端
if
(requestId.equals(jedis.get(lockKey))) {
// 若在此時,這把鎖突然不是這個客戶端的,則會誤解鎖
jedis.del(lockKey);
}
}
如代碼註釋,問題在於如果調用jedis.del()方法的時候,這把鎖已經不屬於當前客戶端的時候會解除他人加的鎖。那麼是否真的有這種場景?答案是肯定的,比如客戶端A加鎖,一段時間之後客戶端A解鎖,在執行jedis.del()之前,鎖突然過期了,此時客戶端B嘗試加鎖成功,然後客戶端A再執行del()方法,則將客戶端B的鎖給解除了。