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Redis分布式锁实现的方法是什么

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Redis分布式锁实现的方法是什么

2023-04-07 16:47| 来源: 网络整理| 查看: 265

Redis分布式锁实现的方法是什么

本文讲解"Redis分布式锁实现的方法是什么"，希望能够解决相关问题。

一、分布式锁是什么

分布式锁是 满足分布式系统或集群模式下多进程可见并且互斥的锁。

基于Redis实现分布式锁：

1、获取锁互斥：确保只能有一个线程获取锁;非阻塞：尝试获取锁，成功返回true，失败返回false；

添加锁过期时间，避免服务宕机引起死锁。

SET lock thread1 NX EX 10

2、释放锁手动释放；DEL key1超时释放，获取锁时添加一个超时锁；二、代码实例package com.guor.utils; import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class RedisLock implements ILock{     private String name;     private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;     public RedisLock(String name, StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {         this.name = name;         this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;     }     private static final String KEY_PREFIX = "lock:";     @Override     public boolean tryLock(long timeout) {         // 获取线程唯一标识         long threadId = Thread.currentThread().getId();         // 获取锁         Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue()                 .setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId+"", timeout, TimeUnit.SECONDS);         // 防止拆箱的空指针异常         return Boolean.TRUE.equals(success);     }     @Override     public void unlock() {         stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX + name);     } }上面代码存在锁误删问题：如果线程1获取锁，但线程1发生了阻塞，导致Redis超时释放锁；此时，线程2尝试获取锁，成功，并执行业务；此时，线程1重新开始执行任务，并执行完毕，执行释放锁（即删除锁）；但是，线程1删除的锁，和线程2的锁是同一把锁，这就是分布式锁误删问题；

在释放锁时，释放线程自己的分布式锁，就可以解决这个问题。

package com.guor.utils; import cn.hutool.core.lang.UUID; import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class RedisLock implements ILock{     private String name;     private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;     public RedisLock(String name, StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {         this.name = name;         this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;     }     private static final String KEY_PREFIX = "lock:";     private static final String UUID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true) + "-";     @Override     public boolean tryLock(long timeout) {         // 获取线程唯一标识         String threadId = UUID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();         // 获取锁         Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue()                 .setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeout, TimeUnit.SECONDS);         // 防止拆箱的空指针异常         return Boolean.TRUE.equals(success);     }     @Override     public void unlock() {         // 获取线程唯一标识         String threadId = UUID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();         // 获取锁中的标识         String id = stringRedisTemplate.opsForValue().get(KEY_PREFIX + name);         // 判断标示是否一致         if(threadId.equals(id)) {             // 释放锁             stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX + name);         }     } }三、基于SETNX实现的分布式锁存在下面几个问题1、不可重入

同一个线程无法多次获取同一把锁。

2、不可重试

获取锁只尝试一次就返回false，没有重试机制。

3、超时释放

锁的超时释放虽然可以避免死锁，但如果业务执行耗时较长，也会导致锁释放，存在安全隐患。

4、主从一致性

如果Redis是集群部署的，主从同步存在延迟，当主机宕机时，此时会选一个从作为主机，但是此时的从没有锁标识，此时，其它线程可能会获取到锁，导致安全问题。

四、Redisson实现分布式锁

Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格。它不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象，还提供了许多分布式服务，其中包含各种分布式锁的实现。

1、pom     org.redisson     redisson     3.13.6 2、配置类package com.guor.config; import org.redisson.Redisson; import org.redisson.api.RedissonClient; import org.redisson.config.Config; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; @Configuration public class RedissonConfig {     @Bean     public RedissonClient redissonClient(){         // 配置         Config config = new Config();         /**          * 单点地址useSingleServer，集群地址useClusterServers          */         config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379").setPassword("123456");         // 创建RedissonClient对象         return Redisson.create(config);     } }3、测试类package com.guor; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.junit.jupiter.api.BeforeEach; import org.junit.jupiter.api.Test; import org.redisson.api.RLock; import org.redisson.api.RedissonClient; import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest; import javax.annotation.Resource; import java.util.concurrent.TimeUnit; @Slf4j @SpringBootTest class RedissonTest {     @Resource     private RedissonClient redissonClient;     private RLock lock;     @BeforeEach     void setUp() {      // 获取指定名称的锁         lock = redissonClient.getLock("nezha");     }     @Test     void test() throws InterruptedException {         // 尝试获取锁         boolean isLock = lock.tryLock(1L, TimeUnit.SECONDS);         if (!isLock) {             log.error("获取锁失败");             return;         }         try {             log.info("哪吒最帅，哈哈哈");         } finally {             // 释放锁             lock.unlock();         }     } }五、探索tryLock源码1、tryLock源码尝试获取锁public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException { // 最大等待时间 long time = unit.toMillis(waitTime); long current = System.currentTimeMillis(); long threadId = Thread.currentThread().getId(); Long ttl = this.tryAcquire(waitTime, leaseTime, unit, threadId); if (ttl == null) { return true; } else { // 剩余等待时间 = 最大等待时间 - 获取锁失败消耗的时间 time -= System.currentTimeMillis() - current; if (time  { if (e == null) { // 取消订阅 this.unsubscribe(subscribeFuture, threadId); } }); } this.acquireFailed(waitTime, unit, threadId); return false;// 获取锁失败 } else { try { // 剩余等待时间 = 剩余等待时间 - 获取锁失败消耗的时间 time -= System.currentTimeMillis() - current; if (time  { if (e != null) { RedissonLock.log.error("Can't update lock " + RedissonLock.this.getName() + " expiration", e); } else { if (res) { // 递归调用更新有效期，永不过期 RedissonLock.this.renewExpiration(); } } }); } } } }, this.internalLockLeaseTime / 3L, TimeUnit.MILLISECONDS);// 10S ee.setTimeout(task); } }更新有效期protected RFuture renewExpirationAsync(long threadId) { return this.evalWriteAsync(this.getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,  // 判断当前线程的锁是否是当前线程 "if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then  // 更新有效期 redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]);  return 1;  end;  return 0;",  Collections.singletonList(this.getName()), this.internalLockLeaseTime, this.getLockName(threadId)); }3、调用lua脚本 RFuture tryLockInnerAsync(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId, RedisStrictCommand command) { // 锁释放时间 this.internalLockLeaseTime = unit.toMillis(leaseTime); return this.evalWriteAsync(this.getName(), LongCodec.INSTANCE, command,  // 判断锁成功 "if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1); // 如果不存在，记录锁标识，次数+1 redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); // 设置锁有效期 return nil; // 相当于Java的null end;  if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then  redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1); // 如果存在，判断锁标识是否是自己的，次数+1 redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); // 设置锁有效期 return nil;  end;  // 判断锁失败，pttl：指定锁剩余有效期，单位毫秒，KEYS[1]：锁的名称 return redis.call('pttl', KEYS[1]);",  Collections.singletonList(this.getName()), this.internalLockLeaseTime, this.getLockName(threadId)); }六、释放锁unlock源码1、取消更新任务public RFuture unlockAsync(long threadId) { RPromise result = new RedissonPromise(); RFuture future = this.unlockInnerAsync(threadId); future.onComplete((opStatus, e) -> { // 取消更新任务 this.cancelExpirationRenewal(threadId); if (e != null) { result.tryFailure(e); } else if (opStatus == null) { IllegalMonitorStateException cause = new IllegalMonitorStateException("attempt to unlock lock, not locked by current thread by node id: " + this.id + " thread-id: " + threadId); result.tryFailure(cause); } else { result.trySuccess((Object)null); } }); return result; }2、删除定时任务void cancelExpirationRenewal(Long threadId) { // 从map中取出当前锁的定时任务entry RedissonLock.ExpirationEntry task = (RedissonLock.ExpirationEntry)EXPIRATION_RENEWAL_MAP.get(this.getEntryName()); if (task != null) { if (threadId != null) { task.removeThreadId(threadId); } // 删除定时任务 if (threadId == null || task.hasNoThreads()) { Timeout timeout = task.getTimeout(); if (timeout != null) { timeout.cancel(); } EXPIRATION_RENEWAL_MAP.remove(this.getEntryName()); } } }

关于 "Redis分布式锁实现的方法是什么" 就介绍到此。希望多多支持编程宝库。

下一节：如何用定值Cookie实现反爬编程技术 和 程序设计

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