Redis分布式锁----乐观锁的实现，以秒杀系统为例

本文使用redis来实现乐观锁，并以秒杀系统为实例来讲解整个过程。

乐观锁
      大多数是基于数据版本（version）的记录机制实现的。即为数据增加一个版本标识，在基于数据库表的版本解决方案中，一般是通过为数据库表增加一个”version”字段来实现读取出数据时，将此版本号一同读出，之后更新时，对此版本号加1。此时，将提交数据的版本号与数据库表对应记录的当前版本号进行比对，如果提交的数据版本号大于数据库当前版本号，则予以更新，否则认为是过期数据。redis中可以使用watch命令会监视给定的key，当exec时候如果监视的key从调用watch后发生过变化，则整个事务会失败。也可以调用watch多次监视多个key。这样就可以对指定的key加乐观锁了。注意watch的key是对整个连接有效的，事务也一样。如果连接断开，监视和事务都会被自动清除。当然了exec，discard，unwatch命令都会清除连接中的所有监视。

Redis事务
Redis中的事务(transaction)是一组命令的集合。事务同命令一样都是Redis最小的执行单位，一个事务中的命令要么都执行，要么都不执行。Redis事务的实现需要用到 MULTI 和 EXEC 两个命令，事务开始的时候先向Redis服务器发送 MULTI 命令，然后依次发送需要在本次事务中处理的命令，最后再发送 EXEC 命令表示事务命令结束。Redis的事务是下面4个命令来实现 

1.multi，开启Redis的事务，置客户端为事务态。 
2.exec，提交事务，执行从multi到此命令前的命令队列，置客户端为非事务态。 
3.discard，取消事务，置客户端为非事务态。 
4.watch,监视键值对，作用时如果事务提交exec时发现监视的监视对发生变化，事务将被取消。 

下面笔者简单实现一个用redis乐观锁实现的秒杀系统

代码实现：

package com.github.distribute.lock.redis;

import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Transaction;

/**
 * redis乐观锁实例 
 * @author linbingwen
 *
 */
public class OptimisticLockTest {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
         long starTime=System.currentTimeMillis();
        
         initPrduct();
         initClient();
         printResult();
         
        long endTime=System.currentTimeMillis();
        long Time=endTime-starTime;
        System.out.println("程序运行时间： "+Time+"ms");   

    }
    
    /**
     * 输出结果
     */
    public static void printResult() {
        Jedis jedis = RedisUtil.getInstance().getJedis();
        Set<String> set = jedis.smembers("clientList");

        int i = 1;
        for (String value : set) {
            System.out.println("第" + i++ + "个抢到商品，"+value + " ");
        }

        RedisUtil.returnResource(jedis);
    }

    /*
     * 初始化顾客开始抢商品
     */
    public static void initClient() {
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        int clientNum = 10000;// 模拟客户数目
        for (int i = 0; i < clientNum; i++) {
            cachedThreadPool.execute(new ClientThread(i));
        }
        cachedThreadPool.shutdown();
        
        while(true){  
                if(cachedThreadPool.isTerminated()){  
                    System.out.println("所有的线程都结束了！");  
                    break;  
                }  
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }    
            }  
    }

    /**
     * 初始化商品个数
     */
    public static void initPrduct() {
        int prdNum = 100;// 商品个数
        String key = "prdNum";
        String clientList = "clientList";// 抢购到商品的顾客列表
        Jedis jedis = RedisUtil.getInstance().getJedis();

        if (jedis.exists(key)) {
            jedis.del(key);
        }
        
        if (jedis.exists(clientList)) {
            jedis.del(clientList);
        }

        jedis.set(key, String.valueOf(prdNum));// 初始化
        RedisUtil.returnResource(jedis);
    }

}

/**
 * 顾客线程
 * 
 * @author linbingwen
 *
 */
class ClientThread implements Runnable {
    Jedis jedis = null;
    String key = "prdNum";// 商品主键
    String clientList = "clientList";//// 抢购到商品的顾客列表主键
    String clientName;

    public ClientThread(int num) {
        clientName = "编号=" + num;
    }

    public void run() {
        try {
            Thread.sleep((int)(Math.random()*5000));// 随机睡眠一下
        } catch (InterruptedException e1) {
        }
        while (true) {
            System.out.println("顾客:" + clientName + "开始抢商品");
            jedis = RedisUtil.getInstance().getJedis();
            try {
                jedis.watch(key);
                int prdNum = Integer.parseInt(jedis.get(key));// 当前商品个数
                if (prdNum > 0) {
                    Transaction transaction = jedis.multi();
                    transaction.set(key, String.valueOf(prdNum - 1));
                    List<Object> result = transaction.exec();
                    if (result == null || result.isEmpty()) {
                        System.out.println("悲剧了，顾客:" + clientName + "没有抢到商品");// 可能是watch-key被外部修改，或者是数据操作被驳回
                    } else {
                        jedis.sadd(clientList, clientName);// 抢到商品记录一下
                        System.out.println("好高兴，顾客:" + clientName + "抢到商品");
                        break;
                    }
                } else {
                    System.out.println("悲剧了，库存为0，顾客:" + clientName + "没有抢到商品");
                    break;
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                jedis.unwatch();
                RedisUtil.returnResource(jedis);
            }

        }
    }

}