Redis分布式锁的实现

Java 并发包里面以及你给提供了很多方便的工具来帮助我们充分发挥单个节点上面的多线程并发处理能力,但是随着并发量的增大,显然这种单个节点已经无法满足我们的业务量了。
所以分布式应运而生,通过集群来拓展我们的系统处理能力,这个时候,如何对多个节点,不同的JVM进行并发控制成为了关键性的问题。

一般会采用分布式锁来做这种同步处理,而这种基于锁的解决方案其实有很多,一般我们用redis或者zookeeper来做。

下面介绍Redis下面的分布式锁的实现:主要通过redis提供的一些命令来控制。可以基于文件目录,也可以基于某个key。
HSETNX key field value
将哈希表 key 中的域 field 的值设置为 value ,当且仅当域 field 不存在。
  若域 field 已经存在,该操作无效。
  如果 key 不存在,一个新哈希表被创建并执行 HSETNX 命令。

HSETNX 带有set if not exist 语义的命令,设置成功,返回 1 。
如果给定域已经存在且没有操作被执行,返回 0 。
表示获取了锁,如果失败说明锁被其他节点占用了。所有带有set if not exist 语义的命令都可以。

下面是实现的例子:
定义锁的接口:

import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public interface RedisLockService {
    boolean tryLock(String var1);

    boolean tryLock(String var1, long var2, TimeUnit var4);

    boolean tryLock(String var1, long var2, long var3, TimeUnit var4);

    boolean lock(String var1);

    void unLock(String var1);

    boolean tryLock(List<String> var1);

    boolean tryLock(List<String> var1, long var2, TimeUnit var4);

    void unLock(List<String> var1);

    boolean lockLongTime(String var1);
}

使用redis实现

import com.weijuju.iag.common.redis.JedisCallable;
import com.weijuju.iag.common.redis.RedisExecutor;
import com.weijuju.iag.sz.demo.service.RedisLockService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Pipeline;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Slf4j
@Service
public class RedisLockEnhanceImpl implements RedisLockService {

    @Autowired
    @Qualifier("iagCoreRedisExecutor")
    private RedisExecutor redisExecutor;

    //成功获取锁标志
    private static final String LOCK_SUCCES = "OK";
    private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";
    private static final String SET_WITH_EXPIRE_TIME = "PX";

    @Override
    public boolean tryLock(final String key) {
        return this.tryLock(key, 0L, 300, (TimeUnit) null);
    }

    @Override
    public boolean tryLock(final String key, final long timeout, final TimeUnit timeUnit) {
        return this.tryLock(key, timeout, 300, (TimeUnit) null);
    }

    @Override
    public boolean tryLock(final String key, final long timeout, final long period, final TimeUnit timeUnit) {
        JedisCallable<Boolean> jedisCallable = new JedisCallable<Boolean>() {
            @Override
            public Boolean call(Jedis jedis) throws Exception {
                long nano = System.nanoTime();
                do {
                    /**
                     * 采用setNx+expire的确可以实现,但是注意这里要做好控制setNx+expire方法之间如果存在空隙很可能就存在bug
                     *
                     *  if(LOCK_SUCCES.equals(jedis.setNx(key,key)) && jedis.expire(key,5)==1){...}
                     */
                    if (LOCK_SUCCES.equals(jedis.set(key, key, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, 5))) {
                       log.info("get lock, key: " + key + " , expire in " + 5 + " seconds.");
                        return Boolean.TRUE;
                    }

                    String desc = jedis.get(key);
                    log.info("key: " + key + " locked by another business:" + desc);
                    if (timeout == 0) break;

                    /**根据具体情况来看,如果获取锁后要做的事情比较多,也就是锁占用锁的时间会比较长,就使用Thread.sleep(..)
                     * 如果时间很短,可以考虑让其cpu自旋,因为线程的状态切换要是要花时间的,这里考虑到开了5000毫秒的时间来占用的话
                     * 可以直接让其sleep一下
                     */
                    Thread.sleep(period);
                } while (System.nanoTime() - nano < timeUnit.toNanos(timeout));

                return Boolean.FALSE;
            }
        };
        return redisExecutor.doInRedis(jedisCallable).booleanValue();
    }

    /**
     * 自旋超过MAX_VALUE考虑直接返回失败
     * 避免僵尸线程
     *
     * @param key
     * @return
     */
    @Override
    public boolean lock(final String key) {
        JedisCallable<Boolean> jedisCallable = new JedisCallable<Boolean>() {
            @Override
            public Boolean call(Jedis jedis) throws Exception {
                for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
                    if (LOCK_SUCCES.equals(jedis.set(key, key, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, 5))) {
                        log.info("get lock, key: " + key + " , expire in " + 5 + " seconds.");
                        return Boolean.TRUE;
                    }
                    String desc = jedis.get(key);
                    log.info("key: " + key + " locked by another business:" + desc);
                }
                throw new Exception("加锁超时!");
            }
        };
        return redisExecutor.doInRedis(jedisCallable).booleanValue();
    }

    @Override
    public void unLock(final String key) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add(key);
        this.unLock(list);
    }

    @Override
    public boolean tryLock(final List<String> keyList) {
        return this.tryLock(keyList, 0L, (TimeUnit) null);
    }

    @Override
    public boolean tryLock(final List<String> keyList, final long timeout, final TimeUnit timeUnit) {
        JedisCallable<Boolean> callable = new JedisCallable<Boolean>() {
            public Boolean call(Jedis instance) throws Exception {
                List<String> needLocking = new CopyOnWriteArrayList();
                List<String> locked = new CopyOnWriteArrayList();
                long nano = System.nanoTime();

                do {
                    Pipeline pipeline = instance.pipelined();
                    Iterator i$ = keyList.iterator();

                    while (i$.hasNext()) {
                        String identify = (String) i$.next();
                        needLocking.add(identify);
                        pipeline.set(identify, identify, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, 5);
                    }

                    log.debug("try lock keys: " + needLocking);
                    List<Object> results = pipeline.syncAndReturnAll();

                    for (int i = 0; i < results.size(); ++i) {
                        Long result = (Long) results.get(i);
                        String key = (String) needLocking.get(i);
                        if (result.longValue() == 1L) {
                            locked.add(key);
                        }
                    }
                    //过滤已经加锁成功的
                    needLocking.removeAll(locked);
                    if (CollectionUtils.isEmpty(needLocking)) {
                        return Boolean.valueOf(true);
                    }

                    log.debug("keys: " + needLocking + " locked by another business:");
                    if (timeout == 0L) {
                        break;
                    }
                    Thread.sleep(500L);
                } while (System.nanoTime() - nano < timeUnit.toNanos(timeout));

                /**
                 * 超时回滚
                 */
                if (!CollectionUtils.isEmpty(locked)) {
                    instance.del((String[]) locked.toArray(new String[0]));
                }
                return Boolean.valueOf(false);
            }
        };
        return ((Boolean) this.redisExecutor.doInRedis(callable)).booleanValue();
    }


    @Override
    public void unLock(final List<String> keyList) {
        JedisCallable<Boolean> callable = new JedisCallable<Boolean>() {
            public Boolean call(Jedis jedis) throws Exception {
                List<String> keys = new CopyOnWriteArrayList();
                Iterator i$ = keyList.iterator();

                while (i$.hasNext()) {
                    String key = (String) i$.next();
                    keys.add(key);
                }
                try {
                    /**
                     * 当且仅当keys里面的数据全部被del掉才能算解锁完全
                     */
                    if ((keys.size() == jedis.del((String[]) keys.toArray(new String[0])))) {
                        log.debug("release lock, keys :" + keys);
                        return Boolean.valueOf(true);
                    }

                } catch (Exception var5) {
                    log.error(var5.getMessage(), var5);
                }
                return Boolean.valueOf(false);
            }
        };
        this.redisExecutor.doInRedis(callable);
    }

    @Override
    public boolean lockLongTime(String key) {
        return this.tryLock(key, 30, 100, (TimeUnit) null);
    }
}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 以下翻译自redis官网. 基于redis的分布式锁 当多个进程需要以互斥的方式来操作共享数据的时候,分布式锁在这...
    有惑阅读 849评论 0 2
  • 搜索文章看到的基于redis的分布式锁的实现几乎都是setnx + expire,另外还有一个就是redissen...
    Lonely_Acmen阅读 341评论 0 1
  • 转载地址:http://gnucto.blog.51cto.com/3391516/998509 Redis与Me...
    Ddaidai阅读 21,441评论 0 82
  • 非诚勿扰,尘缘难了 一颗疲惫的心 一段不舍的情 多少次匆匆的脚步 在梦里追寻 在寂静黑暗的夜里 你的脸 从水面明亮...
    乡下老虎阅读 172评论 2 2
  • 本号一般写得很严肃,今天整点轻松的,说点小段子。 笑傲中有两个小配角,一个叫白头仙翁卜沉,一个叫秃鹰沙天江。 如外...
    德万托阿阅读 473评论 5 4