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redis分布式锁的正确使用姿势

2021-06-02 14:01:35 作者：互联网

1、分布式锁概述

分布式锁常见的实现方式：

数据库乐观锁
基于redis实现分布式锁
基于zookeeper实现分布式锁

分布式锁的要求：

互斥性
安全性：锁只能被持有该锁的用户删除，而不能被其他用户删除
不能死锁
容错性：当部分节点宕机，客户端仍能获取锁或者释放锁

分布式锁应用场景：

库存扣减，防止超卖

2、redis分布式锁

2.1、常见实现方式

2.1.1、实现代码

public String deductStock() {
    String lockKey = "product_001";
    try {
       /*Boolean result = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "aaa"); //jedis.setnx
        stringRedisTemplate.expire(lockKey, 30, TimeUnit.SECONDS); //设置超时*/
        //为解决原子性问题将设置锁和设置超时时间合并
        Boolean result = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "aaa", 10, TimeUnit.SECONDS);

        //未设置成功，当前key已经存在了，直接返回错误
        if (!result) {
            return "error_code";
        }
        //业务逻辑实现，扣减库存
        ....
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }finally {
        stringRedisTemplate.delete(lockKey);
    }
    return "end";
}

2.1.2、问题及解决方案

上述代码可以看到，当前锁的失效时间为10s，如果当前扣减库存的业务逻辑执行需要15s时，高并发时会出现问题：

线程1，首先执行到10s后，锁(product_001)失效；
线程2，在第10s后同样进入当前方法，此时加上锁(product_001)；
当执行到15s时，线程1删除线程2加的锁(product_001)；
线程3，可以加锁 .... 如此循环，实际锁已经没有意义；

解决方案：

定义一个子线程，定时去查看是否存在主线程的持有当前锁，如果存在则为其延长过期时间

2.2、基于Redission实现方式

2.2.1、Redission简介

Jedis是Redis的Java实现的客户端，其API提供了比较全面的Redis命令的支持。Redission也是Redis的客户端，相比于Jedis功能简单。Jedis简单使用阻塞的I/O和redis交互，Redission通过Netty支持非阻塞I/O。

Redission封装了锁的实现，其继承了java.util.concurrent.locks.Lock的接口，让我们像操作我们的本地Lock一样去操作Redission的Lock。

常用API：

RLock redissonLock = redission.getLock（）；
redissionLock.lock(30,TmieUnit.SECONDS)；加锁并设置锁的存活时间
redissionLock.unLock()；解锁

2.2.2、实现原理

多个线程去执行lock操作，仅有一个线程能够加锁成功，其它线程循环阻塞；
加锁成功，锁超时时间默认30s，并开启后台线程(子线程)，加锁的后台会每隔10秒去检测线程持有的锁是否存在，还在的话，就延迟锁超时时间，重新设置为30s，即锁延期；
对于原子性，Redis分布式锁底层借助Lua脚本实现锁的原子性。锁延期是通过在底层用Lua进行延时，延时检测时间是对超时时间timeout /3；

2.2.3、简单实现代码

public String deductStockRedission() {
    String lockKey = "product_001";
    RLock rlock = redission.getLock(lockKey);
    try {
        rlock.lock();

        //业务逻辑实现，扣减库存
        ....
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        rlock.unlock();
    }
    return "end";
}

2.2.4、Redission优点

redisson所有指令都通过lua脚本执行，redis支持lua脚本原子性执行；
redisson设置一个key的默认过期时间为30s,如果某个客户端持有一个锁超过了30s怎么办？redisson中有一个watchdog（看门狗），它会在你获取锁之后，每隔10秒帮你把key的超时时间设为30s，就算一直持有锁也不会出现key过期而其他线程获取到锁的问题了；