redis分布式锁的实现原理详解
作者：swadian2008
这篇文章主要为大家详细介绍了redis分布式锁，文中示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下，希望能够给你带来帮助
首先，为了确保分布式锁可用，我们至少要确保锁的实现同时满足以下四个条件：
1.互斥性。在任意时刻，只有一个客户端能持有锁。
2.不会发生死锁。即使有一个客户端在持有锁的期间崩溃而没有主动解锁，也能保证后续其他客户端能加锁。
3.具有容错性。只要大部分的Redis节点正常运行，客户端就可以加锁和解锁。
4.解铃还须系铃人。加锁和解锁必须是同一个客户端，客户端自己不能把别人加的锁给解了。
下边是代码实现，首先我们要通过Maven引入Jedis开源组件，在pom.xml文件加入下面的代码：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>3.1.0</version>
</dependency>分布式锁实现代码，DistributedLock.java
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
import redis.clients.jedis.Transaction;
import redis.clients.jedis.exceptions.JedisException;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
/**
* @author swadian
* @date 2022/3/4
* @Version 1.0
* @describetion Redis分布式锁原理
*/
public class DistributedLock {
//redis连接池
private static JedisPool jedisPool;
static {
JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
// 设置最大连接数
config.setMaxTotal(200);
// 设置最大空闲数
config.setMaxIdle(8);
// 设置最大等待时间
config.setMaxWaitMillis(1000 * 100);
// 在borrow一个jedis实例时，是否需要验证，若为true，则所有jedis实例均是可用的
config.setTestOnBorrow(true);
jedisPool = new JedisPool(config, "192.168.3.27", 6379, 3000);
}
/**
* 加锁
* @param lockName 锁的key
* @param acquireTimeout 获取锁的超时时间
* @param timeout 锁的超时时间
* @return 锁标识
* Redis Setnx（SET if Not eXists） 命令在指定的 key 不存在时，为 key 设置指定的值。
* 设置成功，返回 1 。 设置失败，返回 0 。
*/
public String lockWithTimeout(String lockName, long acquireTimeout, long timeout) {
Jedis jedis = null;
String retIdentifier = null;
try {
// 获取连接
jedis = jedisPool.getResource();
// value值->随机生成一个String
String identifier = UUID.randomUUID().toString();
// key值->即锁名
String lockKey = "lock:" + lockName;
// 超时时间->上锁后超过此时间则自动释放锁 毫秒转成->秒
int lockExpire = (int) (timeout / 1000);
// 获取锁的超时时间->超过这个时间则放弃获取锁
long end = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;
while (System.currentTimeMillis() < end) { //在获取锁时间内
if (jedis.setnx(lockKey, identifier) == 1) {//关键:设置锁
jedis.expire(lockKey, lockExpire);
// 返回value值，用于释放锁时间确认
retIdentifier = identifier;
return retIdentifier;
}
// ttl以秒为单位返回 key 的剩余过期时间，返回-1代表key没有设置超时时间，为key设置一个超时时间
if (jedis.ttl(lockKey) == -1) {
jedis.expire(lockKey, lockExpire);
}
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
} catch (JedisException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
return retIdentifier;
}
/**
* 释放锁
* @param lockName 锁的key
* @param identifier 释放锁的标识
* @return
*/
public boolean releaseLock(String lockName, String identifier) {
Jedis jedis = null;
String lockKey = "lock:" + lockName;
boolean retFlag = false;
try {
jedis = jedisPool.getResource();
while (true) {
// 监视lock，准备开始redis事务
jedis.watch(lockKey);
// 通过前面返回的value值判断是不是该锁，若是该锁，则删除，释放锁
if (identifier.equals(jedis.get(lockKey))) {
Transaction transaction = jedis.multi();//开启redis事务
transaction.del(lockKey);
List<Object> results = transaction.exec();//提交redis事务
if (results == null) {//提交失败
continue;//继续循环
}
retFlag = true;//提交成功
}
jedis.unwatch();//解除监控
break;
}
} catch (JedisException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
return retFlag;
}
}为了验证它，我们创建SkillService.java业务类
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class SkillService {
final DistributedLock lock = new DistributedLock();
public static final String LOCK_KEY = "lock_resource";
int n = 500;
/**
* 线程业务方法
*/
public void seckill() {
// 返回锁的value值，供释放锁时候进行判断
String identifier = lock.lockWithTimeout(LOCK_KEY, 5000, 1000);
log.info("线程:"+Thread.currentThread().getName() + "获得了锁");
log.info("剩余数量:{}",--n);
lock.releaseLock(LOCK_KEY, identifier);
}
}如果找不到@Slf4j日志，在pom.xml文件加入下面的代码：
<!--@Slf4j日志依赖组件-->
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>编辑一个测试类TestLock.java
/**
* @author swadian
* @date 2022/3/4
* @Version 1.0
*/
public class TestLock {
public static void main(String[] args) {
SkillService service = new SkillService();
for (int i = 10; i < 60; i++) { //开50个线程
SkillThread skillThread = new SkillThread(service, "skillThread->" + i);
skillThread.start();
}
}
}
class SkillThread extends Thread {
private SkillService skillService;
public SkillThread(SkillService skillService, String skillThreadName) {
super(skillThreadName);
this.skillService = skillService;
}
@Override
public void run() {
skillService.seckill();
}
}测试结果显示，加锁后剩余数量全部是顺序串行的，499,498,497...
我们修改SkillService.java业务类，注释掉加锁逻辑
@Slf4j
public class SkillService {
final DistributedLock lock = new DistributedLock();
public static final String LOCK_KEY = "lock_resource";
int n = 500;
/**
* 线程业务方法
*/
public void seckill() {
// 返回锁的value值，供释放锁时候进行判断
//String identifier = lock.lockWithTimeout(LOCK_KEY, 5000, 1000);
log.info("线程:"+Thread.currentThread().getName() + "获得了锁");
log.info("剩余数量:{}",--n);
//lock.releaseLock(LOCK_KEY, identifier);
}
}重新执行测试，注释掉加锁逻辑后，剩余数量全部是乱序的，472,454,452...
总结
本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!