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今天就跟大家聊聊有关Java中怎么使用redis 实现分布式锁,可能很多人都不太了解,为了让大家更加了解,小编给大家总结了以下内容,希望大家根据这篇文章可以有所收获。
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支持立即获取锁方式,如果获取到返回true,获取不到则返回false;
支持等待获取锁方式,如果获取到,直接返回true,获取不到在等待一小段时间,在这一小段时间内反复尝试,如果尝试成功,则返回true,等待时间过后还获取不到则返回false;
不能产生死锁的情况;
不能释放非自己加的锁;
下面我们用实例来演示在 Java 中利用 redis 实现分布式锁服务
通过 redis 来实现分布式锁的加锁逻辑如下所示:
redis 分布式锁上锁实现逻辑
根据这个逻辑,实现上锁的核心代码如下所示:
jedis.select(dbIndex); String key = KEY_PRE + key; String value = fetchLockValue(); if(jedis.exists(key)){ jedis.set(key,value); jedis.expire(key,lockExpirseTime); return value; }
表面上看这段代码好像没有什么问题,实际上并不能在分布式环境中正确的实现加锁的操作。要能够正确的实现加锁操作,“判断 key 是否存在”、“保存 key-value”、“设置 key 的过期时间”这三步操作必须是原子操作。如果不是原子操作,那么可能会出现下面两种情况:
在“判断 key 是否存在”得出 key 不存在的结果步骤后,“保存 key-value”步骤前,另一个客户端执行同样的逻辑,并且执行到了“判断 key 是否存在”步骤,同样得出了 key 不存在的结果。这样回导致多个客户端获得了同一把锁;
在客户端执行完“保存 key-value”步骤后,需要设置一个 key 的过期时间,防止客户端因为代码质量未解锁,在或者进程崩溃未解锁导致的死锁情况。在“保存 key-value”步骤之后,“设置 key 的过期时间”步骤之前,可能进程崩溃,导致“设置 key 的过期时间”步骤失败;
redis 在2.6.12版本之后,对 set 命令进行了扩充,能够规避上面的两个问题。新版的 redis set 命令的参数如下
SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
新版的 set 命令增加了 EX 、 PX 、 NX|XX 参数选项。他们的含义如下
EX seconds – 设置键 key 的过期时间,单位时秒 PX milliseconds – 设置键 key 的过期时间,单位时毫秒 NX – 只有键 key 不存在的时候才会设置 key 的值 XX – 只有键 key 存在的时候才会设置 key 的值
这样,原来的三步操作就可以在一个 set 的原子操作里面来完成,规避了上面我们提到的两个问题。新版的 redis 加锁核心代码修改如下所示:
jedis = redisConnection.getJedis(); jedis.select(dbIndex); String key = KEY_PRE + key; String value = fetchLockValue(); if ("OK".equals(jedis.set(key, value, "NX", "EX", lockExpirseTime))) { return value; }
解锁的基本流程如下:
redis 分布式锁解锁实现逻辑
根据这个逻辑,在 Java 中解锁的核心代码如下所示:
jedis.select(dbIndex); String key = KEY_PRE + key; if(jedis.exists(key) && value.equals(jedis.get(key))){ jedis.del(key); return true; } return false;
和加锁的时候一样,key 是否存在、判断是否自己持有锁、删除 key-value 这三步操作需要是原子操作,否则当一个客户端执行完“判断是否自己持有锁”步骤后,得出自己持有锁的结论,此时锁的过期时间到了,自动被 redis 释放了,同时另一个客户端又基于这个 key 加锁成功,如果第一个客户端还继续执行删除 key-value的操作,就将不属于自己的锁给释放了。这显然是不运行的。在这里我们利用 redis 执行 Lua 脚本的能力来解决原子操作的问题。修改后的解锁核心代码如下所示:
jedis.select(dbIndex); String key = KEY_PRE + key; String command = "if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end"; if (1L.equals(jedis.eval(command, Collections.singletonList(key), Collections.singletonList(value)))) { return true; }
另外,判断是否自己持有锁的机制是用加锁的时候的 key-value 来判断当前的 key 的值是否等于自己持有锁时获得的值。所以加锁的时候的 value 必须是一个全局唯一的字符串。
package com.x9710.common.redis.impl; import com.x9710.common.redis.LockService; import com.x9710.common.redis.RedisConnection; import org.apache.commons.logging.Log; import org.apache.commons.logging.LogFactory; import redis.clients.jedis.Jedis; import java.text.DateFormat; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Collections; import java.util.Date; import java.util.UUID; /** * 分布式锁 redis 实现 * * @author 杨高超 * @since 2017-12-14 */ public class LockServiceRedisImpl implements LockService { private static Log log = LogFactory.getLog(LockServiceRedisImpl.class); private static String SET_SUCCESS = "OK"; private static String KEY_PRE = "REDIS_LOCK_"; private DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmssSSS"); private RedisConnection redisConnection; private Integer dbIndex; private Integer lockExpirseTime; private Integer tryExpirseTime; public void setRedisConnection(RedisConnection redisConnection) { this.redisConnection = redisConnection; } public void setDbIndex(Integer dbIndex) { this.dbIndex = dbIndex; } public void setLockExpirseTime(Integer lockExpirseTime) { this.lockExpirseTime = lockExpirseTime; } public void setTryExpirseTime(Integer tryExpirseTime) { this.tryExpirseTime = tryExpirseTime; } public String lock(String key) { Jedis jedis = null; try { jedis = redisConnection.getJedis(); jedis.select(dbIndex); key = KEY_PRE + key; String value = fetchLockValue(); if (SET_SUCCESS.equals(jedis.set(key, value, "NX", "EX", lockExpirseTime))) { log.debug("Reids Lock key : " + key + ",value : " + value); return value; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { if (jedis != null) { jedis.close(); } } return null; } public String tryLock(String key) { Jedis jedis = null; try { jedis = redisConnection.getJedis(); jedis.select(dbIndex); key = KEY_PRE + key; String value = fetchLockValue(); Long firstTryTime = new Date().getTime(); do { if (SET_SUCCESS.equals(jedis.set(key, value, "NX", "EX", lockExpirseTime))) { log.debug("Reids Lock key : " + key + ",value : " + value); return value; } log.info("Redis lock failure,waiting try next"); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } while ((new Date().getTime() - tryExpirseTime * 1000) < firstTryTime); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { if (jedis != null) { jedis.close(); } } return null; } public boolean unLock(String key, String value) { Long RELEASE_SUCCESS = 1L; Jedis jedis = null; try { jedis = redisConnection.getJedis(); jedis.select(dbIndex); key = KEY_PRE + key; String command = "if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end"; if (RELEASE_SUCCESS.equals(jedis.eval(command, Collections.singletonList(key), Collections.singletonList(value)))) { return true; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { if (jedis != null) { jedis.close(); } } return false; } /** * 生成加锁的唯一字符串 * * @return 唯一字符串 */ private String fetchLockValue() { return UUID.randomUUID().toString() + "_" + df.format(new Date()); } }
package com.x9710.common.redis.test; import com.x9710.common.redis.RedisConnection; import com.x9710.common.redis.impl.LockServiceRedisImpl; public class RedisLockTest { public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 9; i++) { new Thread(new Runnable() { public void run() { RedisConnection redisConnection = RedisConnectionUtil.create(); LockServiceRedisImpl lockServiceRedis = new LockServiceRedisImpl(); lockServiceRedis.setRedisConnection(redisConnection); lockServiceRedis.setDbIndex(15); lockServiceRedis.setLockExpirseTime(20); String key = "20171228"; String value = lockServiceRedis.lock(key); try { if (value != null) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " lock key = " + key + " success! "); Thread.sleep(25 * 1000); }else{ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " lock key = " + key + " failure! "); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { if (value == null) { value = ""; } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " unlock key = " + key + " " + lockServiceRedis.unLock(key, value)); } } }).start(); } } }
测试结果
Thread-1 lock key = 20171228 failure! Thread-2 lock key = 20171228 failure! Thread-4 lock key = 20171228 failure! Thread-8 lock key = 20171228 failure! Thread-7 lock key = 20171228 failure! Thread-3 lock key = 20171228 failure! Thread-5 lock key = 20171228 failure! Thread-0 lock key = 20171228 failure! Thread-6 lock key = 20171228 success! Thread-1 unlock key = 20171228 false Thread-2 unlock key = 20171228 false Thread-4 unlock key = 20171228 false Thread-8 unlock key = 20171228 false Thread-3 unlock key = 20171228 false Thread-5 unlock key = 20171228 false Thread-0 unlock key = 20171228 false Thread-7 unlock key = 20171228 false Thread-6 unlock key = 20171228 true
看完上述内容,你们对Java中怎么使用Redis 实现分布式锁有进一步的了解吗?如果还想了解更多知识或者相关内容,请关注创新互联行业资讯频道,感谢大家的支持。