分布式锁及其实现
分布式锁
1. 锁
有限资源的情况下，控制同一时间（段）只有某些线程（用户 / 服务器）能访问到资源。
Java 实现锁：synchronized 关键字、并发包的类
问题：只对单个 JVM 有效
2. 分布式锁
为啥需要分布式锁？
- 有限资源的情况下，控制同一时间（ 段）只有某些线程（用户 / 服务器）能访问到资源。
- 单个锁只对单个 JVM 有效
3. 分布式锁实现的关键
抢锁机制：
怎么保证同一时间只有1个服务器能抢到锁？
核心思想：
先来的人先把数据改成自己的标识（服务器 ip），后来的人发现标识已存在，就抢锁失败，继续等待。
等先来的人执行方法结束，把标识清空，其他的人继续抢锁。
MySQL 数据库：select for update 行级锁（最简单）（乐观锁）
✔ Redis 实现：内存数据库，读写速度快 。支持 setnx、lua 脚本，比较方便我们实现分布式锁。
setnx：set if not exists 如果不存在，则设置；只有设置成功才会返回 true，否则返回 false。
4. 使用锁的注意事项
- 用完锁要释放
- 锁一定要加过期时间
- 如果方法执行时间过长，锁提前过期了？
- 连锁效应： 释放掉别人的锁
- 这样还是会存在多个方法同时执行的情况
解决方案： 续期机制！
boolean end = false;
new Thread(() -> {
if (!end)}{
续期
})
end = true;
问题：
- 释放锁的时候，可能出现一种情况，先判断出是自己的锁，但这时锁过期了，最后还是释放了别人的锁
- Redis如果是集群，并非单机Redis时候，如果出现分布式锁的数据不同怎么办？（多个redis里面的锁不同怎么办？）
// 原子操作
if(get lock == A) {
// set lock B
del lock
}
Redis + lua 脚本实现
https://blog.csdn.net/feiying0canglang/article/details/113258494
5. Redisson实现分布式锁
实现了很多 Java 里支持的接口和数据结构
Redisson 是一个 java 操作 Redis 的客户端，提供了大量的分布式数据集来简化对 Redis 的操作和使用，可以让开发者像使用本地集合一样使用 Redis，完全感知不到 Redis 的存在。
2种引入方式：
- spring boot starter 引入（不推荐，版本迭代太快，容易冲突）https://github.com/redisson/redisson/tree/master/redisson-spring-boot-starter
- 直接引入：https://github.com/redisson/redisson#quick-start
示例代码
// list，数据存在本地 JVM 内存中
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("nami");
System.out.println("list:" + list.get(0));
list.remove(0);
// 数据存在 redis 的内存中
RList<String> rList = redissonClient.getList("test-list");
rList.add("nami");
System.out.println("rlist:" + rList.get(0));
rList.remove(0);
Redisson实现分布式锁
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson</artifactId>
<version>3.18.0</version>
</dependency>
- 写redisson配置
/**
* Redisson 配置
*/
@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.redis")
@Data
public class RedissonConfig {
private String host;
private String port;
@Bean
public RedissonClient redissonClient(){
//1、创建配置
Config config = new Config();
String redisAddress = String.format("redis://%s:%s", host, port);
config.useSingleServer().setAddress(redisAddress).setDatabase(3);
//2.创建实例
RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
return redisson;
}
}
编写测试类来使用redisson，实现分布式锁
@SpringBootTest
public class RedissonTest {
@Resource
private RedissonClient redissonClient;
@Test
void test(){
//List。数据存在本地JVM内存中
ArrayList<Object> list = new ArrayList<>();
list.add("nami");
System.out.println("list: "+list.get(0));
// list.remove(0);
//数据存在redis的内存中
RList<Object> rList = redissonClient.getList("test-list");
rList.add("nami");
System.out.println("rList: "+rList.get(0));
// rList.remove(0);
}
}
运行查看redis结果：
6. 定时任务+锁
- waitTime 设置为 0，只抢一次，抢不到就放弃
- 注意释放锁要写在 finally 中
实现代码
void testWatchDog() {
RLock lock = redissonClient.getLock("yupao:precachejob:docache:lock");
try {
// 只有一个线程能获取到锁
if (lock.tryLock(0, -1, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
// todo 实际要执行的方法
doSomeThings();
System.out.println("getLock: " + Thread.currentThread().getId());
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(e.getMessage());
} finally {
// 只能释放自己的锁
if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
System.out.println("unLock: " + Thread.currentThread().getId());
lock.unlock();
}
}
}
7. 看门狗机制
redisson 中提供的续期机制
开一个监听线程，如果方法还没执行完，就帮你重置 redis 锁的过期时间。
原理：
- 监听当前线程，默认过期时间是 30 秒，每 10 秒续期一次（补到 30 秒）
- 如果线程挂掉（注意 debug 模式也会被它当成服务器宕机），则不会续期
