Redis 第四篇 分布式锁原理+原生实现代码
2021/6/6 19:27:02
本文主要是介绍Redis 第四篇 分布式锁原理+原生实现代码,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
Redis 第四篇 分布锁的实现及Lua脚本+原生代码实现
上一篇介绍了Redission,提到Redissiond在分布式锁上的运用,非常简单,便捷,但Redission本身是封装好的框架,这节探索一下Redis简单的底层分布式锁的实现(Redission的封装远复杂与这个,这里仅做底层的逻辑理解和分析)
需解决问题:保证同一时间只有一个客户端可以对共享资源进行操作
案例:优惠券领劵限制张数、商品库存超卖,这里以优惠券领取为案例
核心:
- 为了防止分布式系统中的多个进程之间相互干扰,需要一种分布式协调技术来对进程进行调度
- 利用互斥机制来控制共享资源的访问,这就是分布式锁要解决的问题
设计分布式锁应该考虑的东西:
- 排他性
- 在分布式应用集群中,同一个方法在同一时间只能被一台机器上的一个线程执行
- 容错性
- 分布式锁一定能得到释放,比如客户端奔溃或者网络中断
- 满足可重入、高性能、高可用
- 注意分布式锁的开销、锁粒度
Redis分布式锁官方文档:http://www.redis.cn/commands.html#string
RedisTemplate在加锁时提供了setifabsent方法,在防止死锁时提供了expire设置过期时间,但还是在部分细节上存在问题。
1.锁的误删:锁设置过期时间30ms,线程A拿到锁并共运行了40ms,业务超时,在释放锁的时候,把目前锁的持有者线程B的锁释放了
解决方案:设置锁的标识
2.时间差问题:多个命令之间不是原子性操作,setifabsent成功,但执行设置expire时失败(或宕机),导致死锁
解决方案:使用原子指令redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(“seckill_1”,“success”,30,TimeUnit.MILLISECONDS)
相对完美的解决方案:
- 加锁+配置过期时间:保证原子性操作
- 解锁: 防止误删除、也要保证原子性操作
加锁使用setIfAbsent可以保证原子性,那解锁使用 判断和删除怎么保证原子性
下面提供分布式锁lua脚本+redis原生代码解决方案
/** * 原生分布式锁 开始 * 1、原子加锁 设置过期时间,防止宕机死锁 * 2、原子解锁:需要判断是不是自己的锁 */ @RestController @RequestMapping("/api/v1/coupon") public class CouponController { @Autowired private StringRedisTemplate redisTemplate; @GetMapping("add") public JsonData saveCoupon(@RequestParam(value = "coupon_id",required = true) int couponId){ //加入防止其他线程误删 String uuid = UUID.randomUUID().toString(); String lockKey = "lock:coupon:"+couponId; lock(couponId,uuid,lockKey); return JsonData.buildSuccess(); } private void lock(int couponId,String uuid,String lockKey){ //lua脚本(可固定写法) String script = "if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end"; Boolean nativeLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey,uuid,Duration.ofSeconds(30)); System.out.println(uuid+"加锁状态:"+nativeLock); if(nativeLock){ //加锁成功 try{ //TODO 做相关业务逻辑(自定义) TimeUnit.SECONDS.sleep(10L); } catch (InterruptedException e) { } finally { //解锁 Long result = redisTemplate.execute( new DefaultRedisScript<>(script,Long.class),Arrays.asList(lockKey),uuid); System.out.println("解锁状态:"+result); } }else { //自旋操作 try { System.out.println("加锁失败,睡眠5秒 进行自旋"); TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { } //睡眠一会再尝试获取锁 lock(couponId,uuid,lockKey); } } }
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