Redis–分布式锁实现

获取锁：

@Override
	public String acquireLockWithTimeout(Jedis jedis,String lockName, long acquireTimeout, long lockTimeout) {
		//Jedis jedis =getJedis();
		try {
			String identifier = UUID.randomUUID().toString();
			String lockKey = "lock:" + lockName;
			int lockExpire = (int) (lockTimeout / 1000);
			long endTime = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;
			while (System.currentTimeMillis() < endTime) {
				logger.info("acquireLockWithTimeout->jedis->"+jedis);
				// 尝试设置key-value值，并且key不存在
				if (jedis.setnx(lockKey, identifier) == 1) {
					// key不存在，并且设置成功，获取锁成功
					jedis.expire(lockKey, lockExpire);
					return identifier;
				}
				
				//处理其他占用锁并且无法释放锁的情况
				if (jedis.ttl(lockKey) == -1) {
					// key 存在但没有设置剩余生存时间
					jedis.expire(lockKey, lockExpire);
				}
				try {
					Thread.sleep(1);
				} catch (InterruptedException ie) {
					Thread.currentThread().interrupt();
				}
			}
		}catch(Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
			/*if(jedis!=null) {
				jedis.close();
			}*/
		}
		return null;
	}

流程图

在这里插入图片描述

做分布式锁时需要注意获取锁时，如果获取成功，设置过期时间，

\color{#FF0000}{Redis做分布式锁时需要注意获取锁时，如果获取成功，设置过期时间，}

$R e d i s 做分布式锁时需要注意获取锁时，如果获取成功，设置过期时间，$

\color{#FF0000}{获取失败，要判断是否是否设置了过期时间，没有的话，要设置过期时间，防止获取成功了，}

$获取失败，要判断是否是否设置了过期时间，没有的话，要设置过期时间，防止获取成功了，$

炸了。

\color{#FF0000}{但是设置过期时间的时候redis炸了。}

$但是设置过期时间的时候 re d i s 炸了。$

释放锁：

@Override
	public boolean releaseLock(Jedis jedis,String lockName, String identifier) {
		//Jedis jedis = getJedis();
		try {
			String lockKey = "lock:" + lockName;
			while (true) {
				// 监控key
				jedis.watch(lockKey);
				if (identifier.equals(jedis.get(lockKey))) {
					Transaction trans = jedis.multi();
					trans.del(lockKey);
					List<Object> results = trans.exec();
					if (results == null) {
						continue;
					}
					return true;
				}
				jedis.unwatch();
				break;
			}
		}catch(Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
			/*if(jedis!=null) {
				jedis.close();
			}*/
		}
		return false;
	}

，然后比较

，再删除，之所以需要监控，是因为再比较后可能值会出现变化

\color{#FF0000}{删除的时候需要注意先监控key，然后比较value，再删除，之所以需要监控，是因为再比较后可能值会出现变化}

$删除的时候需要注意先监控 k ey ，然后比较 v a l u e ，再删除，之所以需要监控，是因为再比较后可能值会出现变化$

\color{#FF0000}{那样就会出现把别人刚刚获取到的值给删除了}

$那样就会出现把别人刚刚获取到的值给删除了$

测试：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class LockServiceTest {

	private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LockServiceTest.class);

	@Autowired
	private RedisService redisService;

	@Autowired
	private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
	
	private AtomicInteger atomicI = new AtomicInteger(0);

	@Test
	public void testJedis() {
		/*ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(10);
		// for (int i = 0; i < 10; i++) {
		// 定时执行任务，每隔10秒钟执行一次
		executorService.scheduleWithFixedDelay(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				Jedis jedis = redisService.getJedis();
				String value = jedis.get("aaa");
				logger.info("=================【{}】=================", value);
			}
		}, 0, 10, TimeUnit.SECONDS);
		// }
*/		
	}

	@Test
	public void testLock() {
		ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			// 定时执行任务，每隔500毫秒执行一次
			fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
				@Override
				public void run() {
					Jedis jedis=null;
					atomicI.incrementAndGet();
					String lockName = "lock01";
					String id = "";
					try {
						long acquireTimeout = 10000;
						long lockTimeout = 10000;
						long startTime = System.currentTimeMillis();
						
						id = redisService.acquireLockWithTimeout(jedis,lockName, acquireTimeout, lockTimeout);
						long endTime = System.currentTimeMillis();
						if (id != null) {
							logger.info("获取锁成功，id:【{}】花费时间：【{}】" ,id,(endTime - startTime));
						} else {
							logger.info("获取锁失败，花费时间：【{}】",(endTime - startTime));
						}
						Thread.sleep(1000);
					} catch (Exception e) {
						e.printStackTrace();
					} finally {
						if (id != "" && id != null) {
							logger.info("开始释放锁id:【{}】",id);
							redisService.releaseLock(jedis,lockName, id);
						} else {
							logger.info("无锁需要释放");
						}
					}
				}
			});
		}
		
		while(true) {
			if(fixedThreadPool.isTerminated()) {
				System.out.println("run over");
				System.out.println("i="+atomicI);
				break;
			}
		}
	}
}

如上的实现方式在主备、哨兵模式下会存在问题，比如在主节点执行了set后，然后宕机了，从节点同步获取到锁信息，那么其他客户端也会再次获取到锁。然后就出现了红锁。

官网中提到的红锁，大概流程为：向所有的节点发送获取锁的逻辑，如果有超过一半+1的实例返回ok，并且在时间节点内，那么就算获取锁成功，释放锁时也是一样，向所有的实例发送删除的命令。

redission分布式锁的实现

在这里插入图片描述

//---------------获取锁的逻辑---------------------
//判断key是否存在，不存在就设置hash值，field为uuid:线程id value为1
"if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then " +
    "redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[2], 1); " +
    "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
    "return nil; " +
"end; " +
//重入的场景
// 存在key就判断hash field中是否存在值，存在就将value+1
"if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then " +
    "redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1); " +
    "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
    "return nil; " +
"end; " +
// 获取锁失败
"return redis.call('pttl', KEYS[1]);

//动态续命的逻辑
//获取到锁了，并且存在对应的field
if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then " +
  //给key设置过期时间
  "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
  "return 1; " +
"end; " +
"return 0;

释放锁

                "if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[3]) == 0) then " +
                    //当前线程对应的锁不存在
                    "return nil;" +
                "end; " +
                //锁的次数减一
                "local counter = redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[3], -1); " +
                "if (counter > 0) then " +
                    //锁的次数还没为0，设置过期时间
                    "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]); " +
                    "return 0; " +
                "else " +
                    //已经可以删除key了
                    "redis.call('del', KEYS[1]); " +
                    // 发布事件
                    "redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]); " +
                    "return 1; "+
                "end; " +
                "return nil;",

参考：http://www.redis.cn/topics/distlock.html

摘自《Redis实战》。

参考：http://www.redis.cn/topics/distlock.html

原文链接：https://blog.csdn.net/BtWangZhi/article/details/83099584

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