快捷導航

基于Redis分布式鎖的實現(xiàn)代碼

更新時間：2018年05月07日 15:42:32 作者：liuyang0

這篇文章主要介紹了Redis分布式鎖的實現(xiàn),小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧

概述

目前幾乎很多大型網(wǎng)站及應(yīng)用都是分布式部署的，分布式場景中的數(shù)據(jù)一致性問題一直是一個比較重要的話題。分布式的CAP理論告訴我們“任何一個分布式系統(tǒng)都無法同時滿足一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分區(qū)容錯性（Partition tolerance），最多只能同時滿足兩項。”所以，很多系統(tǒng)在設(shè)計之初就要對這三者做出取舍。在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的絕大多數(shù)的場景中，都需要犧牲強一致性來換取系統(tǒng)的高可用性，系統(tǒng)往往只需要保證“最終一致性”，只要這個最終時間是在用戶可以接受的范圍內(nèi)即可。

在很多場景中，我們?yōu)榱吮ＷC數(shù)據(jù)的最終一致性，需要很多的技術(shù)方案來支持，比如分布式事務(wù)、分布式鎖等。

選用Redis實現(xiàn)分布式鎖原因

Redis有很高的性能

Redis命令對此支持較好，實現(xiàn)起來比較方便

在此就不介紹Redis的安裝了。

使用命令介紹

SETNX

SETNX key val
當且僅當key不存在時，set一個key為val的字符串，返回1；若key存在，則什么都不做，返回0。

expire

expire key timeout
為key設(shè)置一個超時時間，單位為second，超過這個時間鎖會自動釋放，避免死鎖。

delete

delete key
刪除key

在使用Redis實現(xiàn)分布式鎖的時候，主要就會使用到這三個命令。

實現(xiàn)

使用的是jedis來連接Redis。

實現(xiàn)思想

獲取鎖的時候，使用setnx加鎖，并使用expire命令為鎖添加一個超時時間，超過該時間則自動釋放鎖，鎖的value值為一個隨機生成的UUID，通過此在釋放鎖的時候進行判斷。

獲取鎖的時候還設(shè)置一個獲取的超時時間，若超過這個時間則放棄獲取鎖。

釋放鎖的時候，通過UUID判斷是不是該鎖，若是該鎖，則執(zhí)行delete進行鎖釋放。
分布式鎖的核心代碼如下：

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.Transaction;
import redis.clients.jedis.exceptions.JedisException;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
/**
 * Created by liuyang on 2017/4/20.
 */
public class DistributedLock {
 private final JedisPool jedisPool;
 public DistributedLock(JedisPool jedisPool) {
 this.jedisPool = jedisPool;
 }
 /**
 * 加鎖
 * @param locaName 鎖的key
 * @param acquireTimeout 獲取超時時間
 * @param timeout 鎖的超時時間
 * @return 鎖標識
 */
 public String lockWithTimeout(String locaName,
     long acquireTimeout, long timeout) {
 Jedis conn = null;
 String retIdentifier = null;
 try {
  // 獲取連接
  conn = jedisPool.getResource();
  // 隨機生成一個value
  String identifier = UUID.randomUUID().toString();
  // 鎖名，即key值
  String lockKey = "lock:" + locaName;
  // 超時時間，上鎖后超過此時間則自動釋放鎖
  int lockExpire = (int)(timeout / 1000);
  // 獲取鎖的超時時間，超過這個時間則放棄獲取鎖
  long end = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;
  while (System.currentTimeMillis() < end) {
  if (conn.setnx(lockKey, identifier) == 1) {
   conn.expire(lockKey, lockExpire);
   // 返回value值，用于釋放鎖時間確認
   retIdentifier = identifier;
   return retIdentifier;
  }
  // 返回-1代表key沒有設(shè)置超時時間，為key設(shè)置一個超時時間
  if (conn.ttl(lockKey) == -1) {
   conn.expire(lockKey, lockExpire);
  }
  try {
   Thread.sleep(10);
  } catch (InterruptedException e) {
   Thread.currentThread().interrupt();
  }
  }
 } catch (JedisException e) {
  e.printStackTrace();
 } finally {
  if (conn != null) {
  conn.close();
  }
 }
 return retIdentifier;
 }
 /**
 * 釋放鎖
 * @param lockName 鎖的key
 * @param identifier 釋放鎖的標識
 * @return
 */
 public boolean releaseLock(String lockName, String identifier) {
 Jedis conn = null;
 String lockKey = "lock:" + lockName;
 boolean retFlag = false;
 try {
  conn = jedisPool.getResource();
  while (true) {
  // 監(jiān)視lock，準備開始事務(wù)
  conn.watch(lockKey);
  // 通過前面返回的value值判斷是不是該鎖，若是該鎖，則刪除，釋放鎖
  if (identifier.equals(conn.get(lockKey))) {
   Transaction transaction = conn.multi();
   transaction.del(lockKey);
   List<Object> results = transaction.exec();
   if (results == null) {
   continue;
   }
   retFlag = true;
  }
  conn.unwatch();
  break;
  }
 } catch (JedisException e) {
  e.printStackTrace();
 } finally {
  if (conn != null) {
  conn.close();
  }
 }
 return retFlag;
 }
}

測試

下面就用一個簡單的例子測試剛才實現(xiàn)的分布式鎖。
例子中使用50個線程模擬秒殺一個商品，使用--運算符來實現(xiàn)商品減少，從結(jié)果有序性就可以看出是否為加鎖狀態(tài)。

模擬秒殺服務(wù)，在其中配置了jedis線程池，在初始化的時候傳給分布式鎖，供其使用。

import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

/**
 * Created by liuyang on 2017/4/20.
 */
public class Service {
 private static JedisPool pool = null;
 static {
 JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
 // 設(shè)置最大連接數(shù)
 config.setMaxTotal(200);
 // 設(shè)置最大空閑數(shù)
 config.setMaxIdle(8);
 // 設(shè)置最大等待時間
 config.setMaxWaitMillis(1000 * 100);
 // 在borrow一個jedis實例時，是否需要驗證，若為true，則所有jedis實例均是可用的
 config.setTestOnBorrow(true);
 pool = new JedisPool(config, "127.0.0.1", 6379, 3000);
 }
 DistributedLock lock = new DistributedLock(pool);
 int n = 500;
 public void seckill() {
 // 返回鎖的value值，供釋放鎖時候進行判斷
 String indentifier = lock.lockWithTimeout("resource", 5000, 1000);
 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "獲得了鎖");
 System.out.println(--n);
 lock.releaseLock("resource", indentifier);
 }
}
// 模擬線程進行秒殺服務(wù)

public class ThreadA extends Thread {
 private Service service;
 public ThreadA(Service service) {
 this.service = service;
 }
 @Override
 public void run() {
 service.seckill();
 }
}

public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 Service service = new Service();
 for (int i = 0; i < 50; i++) {
  ThreadA threadA = new ThreadA(service);
  threadA.start();
 }
 }
}

結(jié)果如下，結(jié)果為有序的。

若注釋掉使用鎖的部分

public void seckill() {
 // 返回鎖的value值，供釋放鎖時候進行判斷
 //String indentifier = lock.lockWithTimeout("resource", 5000, 1000);
 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "獲得了鎖");
 System.out.println(--n);
 //lock.releaseLock("resource", indentifier);
}

從結(jié)果可以看出，有一些是異步進行的。

在分布式環(huán)境中，對資源進行上鎖有時候是很重要的，比如搶購某一資源，這時候使用分布式鎖就可以很好地控制資源。
當然，在具體使用中，還需要考慮很多因素，比如超時時間的選取，獲取鎖時間的選取對并發(fā)量都有很大的影響，上述實現(xiàn)的分布式鎖也只是一種簡單的實現(xiàn)，主要是一種思想。

下一次我會使用zookeeper實現(xiàn)分布式鎖，使用zookeeper的可靠性是要大于使用redis實現(xiàn)的分布式鎖的，但是相比而言，redis的性能更好。

上面的代碼可以在我的GitHub中進行查看。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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