聊聊分布式锁原理及Redis如何实现分布式锁
时间:2023-01-27 07:30
本篇文章给大家带来了关于redis的相关知识,其中主要介绍了关于分布式锁是什么?Redis又是怎么实现分布式锁的?需要满足什么条件?下面一起来看一下吧,希望对需要的朋友有帮助。 分布式锁:满足分布式系统或集群模式下多进程可见并且互斥的锁。 分布式锁应该满足的条件: 常见的分布式锁有三种: Mysql:mysql本身就带有锁机制,但是由于mysql性能本身一般,所以采用分布式锁的情况下,其实使用mysql作为分布式锁比较少见 Redis:redis作为分布式锁是非常常见的一种使用方式,现在企业级开发中基本都使用redis或者zookeeper作为分布式锁,利用setnx这个方法,如果插入key成功,则表示获得到了锁,如果有人插入成功,其他人插入失败则表示无法获得到锁,利用这套逻辑来实现分布式锁 Zookeeper:zookeeper也是企业级开发中较好的一个实现分布式锁的方案 实现分布式锁时需要实现的两个基本方法: 获取锁: 释放锁: 基于Redis实现分布式锁原理: 利用NX的原子性,多个线程并发时,只有一个线程可以设置成功,设置成功表示获得锁,可以执行后续的业务处理;如果出现异常,过了锁的有效期,锁自动释放; 1、定义ILock接口 2、基于Redis实现分布式锁—RedisLock 问题说明: 持有锁的线程1在锁的内部出现了阻塞,这时锁超时自动释放,这时线程2尝试获得锁,然后线程2在持有锁执行过程中,线程1反应过来,继续执行,走到了删除锁逻辑,此时就会把本应该属于线程2的锁进行删除,这就是锁误删的情况。 解决方案: 在存入锁时,放入自己线程的标识,在删除锁时,判断当前这把锁的标识是不是自己存入的,如果是,则进行删除,如果不是,则不进行删除。 问题分析: 上述释放锁的代码依然存在锁误删问题,当线程1获取锁中的线程标识,并根据标识判断是自己的锁,这时锁到期自动释放,恰好线程2尝试获取锁,并拿到了锁,此时线程1依然执行释放锁的操作,就导致误删了线程2持有的锁。 原因在于,由java代码实现的释放锁流程不是原子操作,存在线程安全问题。 解决方案: Redis提供了Lua脚本功能,在一个脚本中编写多条Redis命令,可以确保多条命令执行时的原子性。 推荐学习:《Redis视频教程》 以上就是聊聊分布式锁原理及Redis如何实现分布式锁的详细内容,更多请关注gxlsystem.com其它相关文章!一、分布式锁基本原理
二、基于Redis实现分布式锁
SET resource_name my_random_value NX PX 30000
版本一
public interface ILock extends AutoCloseable {
/**
* 尝试获取锁
*
* @param timeoutSec 锁持有的超时时间,过期后自动释放
* @return true代表获取锁成功;false代表获取锁失败
*/
boolean tryLock(long timeoutSec);
/**
* 释放锁
* @return
*/
void unLock();
}
public class SimpleRedisLock {
private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
private final String name;
public SimpleRedisLock(StringRedisTemplate stringRedisTemplate, String name) {
this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
this.name = name;
}
private static final String KEY_PREFIX = "lock:";
@Override
public boolean tryLock(long timeoutSec) {
//获取线程标识
String threadId = Thread.currentThread().getId();
//获取锁
Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue()
.setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);
return Boolean.TRUE.equals(success);
}
@Override
public void unLock() {
//通过del删除锁
stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX + name);
}
@Override
public void close() {
unLock();
}
}
锁误删问题
版本二:解决锁误删问题
public class SimpleRedisLock {
private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
private final String name;
public SimpleRedisLock(StringRedisTemplate stringRedisTemplate, String name) {
this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
this.name = name;
}
private static final String KEY_PREFIX = "lock:";
private static final String ID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true) + "-";
@Override
public boolean tryLock(long timeoutSec) {
//获取线程标识
String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();
//获取锁
Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue()
.setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);
return Boolean.TRUE.equals(success);
}
@Override
public void unLock() {
// 获取线程标示
String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();
// 获取锁中的标示
String id = stringRedisTemplate.opsForValue().get(KEY_PREFIX + name);
// 判断标示是否一致
if(threadId.equals(id)) {
// 释放锁
stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX + name);
}
}
@Override
public void close() {
unLock();
}
}
锁释放的原子性问题
版本三:调用Lua脚本改造分布式锁
public class SimpleRedisLock implements ILock {
private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
private final String name;
public SimpleRedisLock(StringRedisTemplate stringRedisTemplate, String name) {
this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
this.name = name;
}
private static final String KEY_PREFIX = "lock:";
private static final String ID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true) + "-";
@Override
public boolean tryLock(long timeoutSec) {
//获取线程标识
String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();
//获取锁
Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue()
.setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);
return Boolean.TRUE.equals(success);
}
@Override
public void unLock() {
String script = "if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then\n" +
" return redis.call("del",KEYS[1])\n" +
"else\n" +
" return 0\n" +
"end";
//通过执行lua脚本实现锁删除,可以校验随机值
RedisScript<Boolean> redisScript = RedisScript.of(script, Boolean.class);
stringRedisTemplate.execute(redisScript,
Collections.singletonList(KEY_PREFIX + name),
ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId());
}
@Override
public void close() {
unLock();
}
}