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Redis分布式非公平鎖的使用

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前言

看了很多博客,和資料,這里只針對(duì)redis做分布式鎖做一下深入探討,希望對(duì)你們有幫助。網(wǎng)上提供了很多分布式鎖的操作,這里逐一舉例然后評(píng)論優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方案,希望這樣子能讓當(dāng)家更好的理解redis分布式鎖。

redis分布式鎖第一版

大家應(yīng)該都知道Redis做分布式鎖無(wú)非就是INCR命令或者是SetNx命令,這里我們采用setnx命令。
操作:setnx key 如果操作成功則代表拿到鎖,如果沒(méi)有操作成功則代表沒(méi)有拿到鎖。

缺點(diǎn):如果這個(gè)人拿到鎖后宕機(jī)了怎么辦,那么這個(gè)鎖就再也不能釋放了。

改進(jìn):給這個(gè)鎖增加一個(gè)過(guò)期時(shí)間,這樣如果有效期過(guò)了,那么這個(gè)鎖就會(huì)自動(dòng)釋放了。

redis分布式鎖第二版

通過(guò)上面所說(shuō)我們應(yīng)該對(duì)redis分布式進(jìn)行改進(jìn)。
操作: 使用setnx 命令,之后,在EXPIREAT key 30000 這條命令設(shè)置key的有效期為30秒。
這里我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn),如果要是剛setnx結(jié)束之后,要是宕機(jī)了。怎么辦?那么我們?yōu)榱吮WC原子性,所以jedis提供了一個(gè)原子操作,set(key,value,nx,30,時(shí)間單位)這樣便解決了。
缺點(diǎn):如果這個(gè)鎖的時(shí)間不夠用怎么辦,那么就會(huì)導(dǎo)致這個(gè)功能鎖不住。假設(shè):A拿到鎖了,但是A還沒(méi)有執(zhí)行結(jié)束,B又拿到鎖了,那么A執(zhí)行結(jié)束的時(shí)候是不是會(huì)把B的這個(gè)鎖給刪除掉。這樣就導(dǎo)致了鎖不住的效果。
改進(jìn):我們可以學(xué)習(xí)樂(lè)觀所,給鎖的value值是一個(gè)唯一的編號(hào),或者版本號(hào),我們每次對(duì)鎖進(jìn)行操作的時(shí)候,就會(huì)去驗(yàn)證這個(gè)版本號(hào),還是不是自己的版本號(hào)。如果不是了就不允許操作了。

redis分布式鎖第三版

通過(guò)上面的總結(jié)這第三版想必也很簡(jiǎn)單了。知識(shí)多了一個(gè)唯一值而已。但是加了唯一值還是改變不了鎖不住的結(jié)果,只是解決了幫其他的線程解鎖的問(wèn)題,那么要怎么樣才能鎖得住呢?當(dāng)時(shí)我想到的是給他 時(shí)間久一點(diǎn),后來(lái)發(fā)現(xiàn)其實(shí)再久,也一樣會(huì)出現(xiàn)鎖不住的時(shí)候,而且太久了如果宕機(jī)了,就會(huì)有很長(zhǎng)時(shí)間機(jī)器無(wú)法工作,很容易造成線程堆積。

redis分布式鎖最終版

由上面我們發(fā)現(xiàn)一般簡(jiǎn)單實(shí)用redis做鎖其實(shí)是有很多漏洞和bug的,但是有沒(méi)有能夠解決這些的呢?當(dāng)然是有的。
模仿AQS鎖, lock方法執(zhí)行完之后,執(zhí)行下面代碼是被鎖的,unlock執(zhí)行完,釋放鎖。其他線程等待,而不是直接返回錯(cuò)誤結(jié)果。

最終版還是打算先上代碼再說(shuō),為了方便我把所有的實(shí)現(xiàn)都寫(xiě)在了一個(gè)類里面。

 @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    @Autowired
    private RedisUtils redisUtils;

    @Autowired(required = false)
    private ThreadPoolTaskScheduler threadPoolTaskScheduler;

    public final String LOCK_PREFIX = "REDIS_LOCK";

    private final Long LOCK_EXPIRE = 30 * 1000L;

    private final Long OVER_TIME = 10L;

    private MapString,ScheduledFuture?> > futureMap = new ConcurrentHashMap>();

    private Jedis jedis;

    public Lock() {
    }

    private ReentrantLock reentrantLock;

    /**
     * 給線程枷鎖
     *
     * @param key
     */
    public void lock(String key) {
        //自旋獲取鎖
        while (true) {
            if (setLock(key)) {//拿鎖成功
                //獲取鎖后開(kāi)啟任務(wù)
                threadPoolTaskScheduler.schedule(()->{
                    SetString> keys = scan(LOCK_PREFIX);
                    IteratorString> iterator = keys.iterator();
                    //遍歷所有的key 延長(zhǎng)key的時(shí)間
                    while (iterator.hasNext()) {
                        log.info("執(zhí)行動(dòng)態(tài)定時(shí)任務(wù): " + LocalDateTime.now().toLocalTime());
                        redisUtils.expire(key, Long.valueOf(OVER_TIME), TimeUnit.SECONDS);//延長(zhǎng)時(shí)間(秒)
                    }
                },new Trigger(){
                    @Override
                    public Date nextExecutionTime(TriggerContext triggerContext){
                        return new CronTrigger("0/10 * * * * ?").nextExecutionTime(triggerContext);
                    }
                });
                return;
            }
        }
    }

    /**
     * setnx
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public boolean setLock(String key) {
        String lock = LOCK_PREFIX + key;
        return (Boolean) redisTemplate.execute(new RedisCallbackObject>() {
            @Override
            public Object doInRedis(RedisConnection redisConnection) throws DataAccessException {
                long expireAt = System.currentTimeMillis() + LOCK_EXPIRE + 1;
                Boolean acquire = redisConnection.setNX(lock.getBytes(), String.valueOf(expireAt).getBytes());
                if (acquire) {
                    return true;
                } else {
                    byte[] value = redisConnection.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(jīng)過(guò)期
                            byte[] oldValue = redisConnection.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 unlock(String key) {
        String lock = LOCK_PREFIX + key;
        synchronized (this) {
            futureMap.get(lock).cancel(true);//停止任務(wù)
            redisTemplate.delete(lock);
        }
    }

    /**
     * 判斷key是否存在
     *
     * @param key 鍵
     * @return true 存在 false不存在
     */
    public boolean hasKey(String key) {
        try {
            return redisTemplate.hasKey(key);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }

    public SetString> scan(String key) {
        return (SetString>) redisTemplate.execute((RedisCallbackSetString>>) connection -> {
            SetString> keys = Sets.newHashSet();

            JedisCommands commands = (JedisCommands) connection.getNativeConnection();
            MultiKeyCommands multiKeyCommands = (MultiKeyCommands) commands;

            ScanParams scanParams = new ScanParams();
            scanParams.match("*" + key + "*");
            scanParams.count(1000);
            ScanResultString> scan = multiKeyCommands.scan("0", scanParams);
            while (null != scan.getStringCursor()) {
                keys.addAll(scan.getResult());
                if (!StringUtils.equals("0", scan.getStringCursor())) {
                    scan = multiKeyCommands.scan(scan.getStringCursor(), scanParams);
                    continue;
                } else {
                    break;
                }
            }

            return keys;
        });
    }

分析:

  • 判斷是否獲取到鎖,獲取到鎖,繼續(xù)執(zhí)行,沒(méi)有獲取到鎖,自旋繼續(xù)獲取。
  • 獲取到鎖后調(diào)度一個(gè)任務(wù)。每10秒執(zhí)行一次,并且如果發(fā)現(xiàn)所沒(méi)有釋放延長(zhǎng)10秒。
  • 釋放鎖,刪除掉redis中的key,并結(jié)束掉對(duì)應(yīng)的鎖的任務(wù)。

加鎖運(yùn)行原理:


解鎖操作原理:


解鎖操作就比較簡(jiǎn)單了。但是得為了不出必要的麻煩,最好是給停止鎖延時(shí)任務(wù),和刪除所 這兩部添加進(jìn)程鎖,可以使用synchronized,也可以使用AQS lock鎖。

這里Redis非公平鎖詳解算是結(jié)束了,后期可能會(huì)更新使用Redis,實(shí)現(xiàn)公平鎖,謝謝大家的支持,如果有需要的小伙伴可以直接拿走,希望能給大家?guī)?lái)幫助。

在這里我希望看過(guò)文章的小伙伴能夠根絕實(shí)現(xiàn)原理自己去實(shí)現(xiàn),這樣可以幫助小伙伴理解非公平鎖機(jī)制,和Redis實(shí)現(xiàn)非公平,如果不喜歡自己去實(shí)現(xiàn)的話,這里我給大家推薦一個(gè)Redission 這個(gè)插件,這個(gè)插件是一個(gè)Redis鎖的很好的一個(gè)實(shí)現(xiàn),大家可以直接用這個(gè)。具體怎么用就不講解了,操作非常簡(jiǎn)單。

到此這篇關(guān)于Redis分布式非公平鎖的使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis分布式非公平鎖內(nèi)容請(qǐng)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!

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標(biāo)簽:大理 本溪 昭通 邯鄲 景德鎮(zhèn) 吉安 丹東 鶴崗

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