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Redis使用SETNX命令實(shí)現(xiàn)分布式鎖

更新時(shí)間：2025年01月16日 08:20:06 作者：ppo92

分布式鎖是一種用于在分布式系統(tǒng)中控制多個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)共享資源進(jìn)行訪問的機(jī)制,本文主要為大家詳細(xì)介紹了Redis如何使用SETNX命令實(shí)現(xiàn)分布式鎖,需要的可以參考下

什么是分布式鎖

分布式鎖是一種用于在分布式系統(tǒng)中控制多個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)共享資源進(jìn)行訪問的機(jī)制。在分布式系統(tǒng)中，由于多個(gè)節(jié)點(diǎn)可能同時(shí)訪問和修改同一個(gè)資源，因此需要一種方法來確保在任意時(shí)刻只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)Y源進(jìn)行操作，以避免數(shù)據(jù)不一致或沖突。分布式鎖就是用來實(shí)現(xiàn)這種互斥訪問的工具。

為什么 Redis 的 SETNX 可以實(shí)現(xiàn)分布式鎖

Redis 的 SETNX 命令（即 SET if Not eXists）可以用來實(shí)現(xiàn)分布式鎖，原因如下：

原子性：SETNX 是一個(gè)原子操作，這意味著在同一時(shí)間只有一個(gè)客戶端能夠成功設(shè)置鍵值對(duì)。如果鍵已經(jīng)存在，SETNX 將不會(huì)執(zhí)行任何操作。這種原子性確保了鎖的獲取和釋放是線程安全的。
唯一性：SETNX 確保了鎖的唯一性。只有第一個(gè)嘗試設(shè)置鍵的客戶端能夠成功，其他客戶端在嘗試設(shè)置相同的鍵時(shí)會(huì)失敗。這模擬了鎖的“獲取”和“釋放”行為。
過期時(shí)間：通過結(jié)合 EXPIRE 命令或使用 SET 命令的 EX 選項(xiàng)，可以為鎖設(shè)置一個(gè)過期時(shí)間。這防止了鎖被永久占用，即使客戶端在持有鎖期間崩潰或未能正確釋放鎖。
分布式環(huán)境：Redis 是一個(gè)分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，可以在多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間共享數(shù)據(jù)。因此，使用 Redis 實(shí)現(xiàn)的鎖可以在分布式系統(tǒng)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間共享，從而實(shí)現(xiàn)分布式鎖。
高性能：Redis 是一個(gè)高性能的數(shù)據(jù)庫，能夠處理大量的并發(fā)請(qǐng)求。這使得 Redis 非常適合作為分布式鎖的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。

準(zhǔn)備工作

創(chuàng)建一個(gè)Spring Boot項(xiàng)目，并引入相關(guān)依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

在application.yml文件中配置 Redis 連接信息：

server:
  port: 8080
spring:
  redis:
    host: xxx.xxx.xxx.xxx
    port: 6379
    password: xxxxxx

具體實(shí)現(xiàn)

創(chuàng)建分布式鎖工具類

import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Component
public class DistributedLock {

    private final StringRedisTemplate redisTemplate;

    // 通過構(gòu)造函數(shù)注入 StringRedisTemplate
    public DistributedLock(StringRedisTemplate redisTemplate) {
        this.redisTemplate = redisTemplate;
    }

    /**
     * 嘗試獲取分布式鎖
     *
     * @param lockKey    鎖的鍵
     * @param requestId  請(qǐng)求標(biāo)識(shí)，用于區(qū)分不同的鎖持有者
     * @param expireTime 鎖的過期時(shí)間，單位為毫秒
     * @return 如果成功獲取鎖，返回 true；否則返回 false
     */
    public boolean acquireLock(String lockKey, String requestId, long expireTime) {
        // 使用 setIfAbsent 方法嘗試設(shè)置鍵值對(duì)，如果鍵不存在則設(shè)置成功并返回 true，否則返回 false
        Boolean result = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, requestId, expireTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
        return result != null && result;
    }

    /**
     * 釋放分布式鎖
     *
     * @param lockKey   鎖的鍵
     * @param requestId 請(qǐng)求標(biāo)識(shí)，用于確保只有鎖的持有者才能釋放鎖
     * @return 如果成功釋放鎖，返回 true；否則返回 false
     */
    public boolean releaseLock(String lockKey, String requestId) {
        // 獲取當(dāng)前鎖的值
        String currentValue = redisTemplate.opsForValue().get(lockKey);
        // 檢查當(dāng)前鎖的值是否等于請(qǐng)求標(biāo)識(shí)，確保只有鎖的持有者才能釋放鎖
        if (currentValue != null && currentValue.equals(requestId)) {
            // 刪除鎖鍵
            return redisTemplate.delete(lockKey);
        }
        return false;
    }
}

創(chuàng)建業(yè)務(wù)類用來測(cè)試

import com.wh.demo01.demos.web.utils.DistributedLock;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.Date;

@Service
public class MyRedisService {

    private final DistributedLock distributedLock;

    // 通過構(gòu)造函數(shù)注入 DistributedLock
    @Autowired
    public MyRedisService(DistributedLock distributedLock) {
        this.distributedLock = distributedLock;
    }

    /**
     * 模擬需要同步執(zhí)行的方法
     */
    public void someMethod() {
        String lockKey = "myLockKey";
        String requestId = "uniqueRequestId";
        long expireTime = 10000; // 10 seconds

        try {
            // 嘗試獲取鎖
            if (distributedLock.acquireLock(lockKey, requestId, expireTime)) {
                // 獲取到鎖，執(zhí)行需要同步的操作
                System.out.println(new Date() + "獲取鎖成功");
                // 模擬業(yè)務(wù)操作
                Thread.sleep(5000);
            } else {
                System.out.println(new Date() + "獲取鎖失敗");
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        } finally {
            // 確保鎖在操作完成后被釋放
            distributedLock.releaseLock(lockKey, requestId);
        }
    }
}

創(chuàng)建Controller

import com.wh.demo01.demos.web.service.MyRedisService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/redis")
public class RedisController {

    @Autowired
    private MyRedisService service;

    @GetMapping("/test")
    public void TestRedis(){
        service.someMethod();
    }
}

整個(gè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)如下：

使用idea的復(fù)制配置功能將該服務(wù)復(fù)制一份，并指定端口為8081，模擬分布式服務(wù)：

使用接口調(diào)試工具分別向8080和8081端口發(fā)送請(qǐng)求：

結(jié)果如下：

可見在分布式鎖的影響下，someMethod方法在10秒內(nèi)只能被調(diào)用一次。

到此這篇關(guān)于Redis使用SETNX命令實(shí)現(xiàn)分布式鎖的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis SETNX實(shí)現(xiàn)分布式鎖內(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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