详解redis分布式锁(优化redis分布式锁的过程及Redisson使用)

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目录

1. redis在实际的应用中 2.如何使用redis的功能进行实现分布式锁 2.1 redis分布式锁思想 2.1.1设计思想： 2.1.2 根据上面的设计思想进行代码实现 2.2 使用redisson进行实现分布式锁

1. redis在实际的应用中

不仅可以用来缓存数据，在分布式应用开发中，经常被用来当作分布式锁的使用，为什么要用到分布式锁呢？

在分布式的开发中，以电商库存的更新功能进行讲解，在实际的应用中相同功能的消费者是有多个的，假如多个消费者同一时刻要去消费一条数据，假如业务逻辑处理逻辑是查询出redis中的商品库存，而如果第一个进来的消费的消费者获取到库存了，还没进行减库存操作，相对晚来的消费者就获取了商品的库存，这样就导致数据会出错，导致消费的数据变多了。

例如：消费者A和消费者B分别去消费生产者C1和生产者C2的数据，而生产者都是使用同一个redis的数据库的，如果生产者C1接收到消费者A的消息后，先进行查询库存，然后当要进行减库存的时候，因为生产者C2接收到消费者B的消息后，也去查询库存，而因为生产者C1还没有进行库存的更新，导致生产者C2获取到的库存数是脏数据，而不是生产者C1更新后的数据，导致业务出错。

如果不是分布式的应用，可以使用synchronized进行防止库存更新的问题的产生，但是synchronized只是基于JVM层面的，如果在不同的JVM中，就不能实现这样的功能。

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 @GetMapping("getInt0")  public String test() {      synchronized (this) {          //获取当前商品的数量          int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));          //然后对商品进行出库操作,即进行减1          /*           * a业务逻辑           *           * */          if (productNum > 0) {              stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));              int productNumNow = productNum - 1;          } else {              return "product=0";          }          int productNumNow = productNum - 1;          return "success=" + productNumNow;      }  }

2.如何使用redis的功能进行实现分布式锁

2.1 redis分布式锁思想

如果对redis熟悉的话，我们能够想到redis中具有setnx的命令，该命令的功能宇set功能类似，但是setnx的命令在进行存数据前，会检查redis中是否已经存在相同的key，如存在的话就返回false，反之则返回true，因此我们可以使用该命令的功能，设计一个分布式锁。

2.1.1设计思想：

在请求相同功能的接口时，使用redis的setnx命令，如果使用setnx命令后返回的是为true，说明此时没有其他的调用这个接口，就相当于获取到锁了，然后就可以继续执行接下来的业务逻辑了。当执行完业务逻辑后，在返回数据前，就把key删除了，然后其他的请求就能获取到锁了。 如果使用setnx命令，返回的是false，说明此时有其他的消费者正在调用这个接口，因此需要等待其他消费者顺利消费完成后，才能获取到分布式的锁。

2.1.2 根据上面的设计思想进行代码实现

代码片段【1】

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 @GetMapping("getInt1")   public String fubushisuo(){       //setIfAbsent的指令功能和redis命令中的setNx功能一样,如果redis中已经存在相同的key,则返回false       String lockkey = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";       String lockvalue = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";       boolean opsForSet = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockkey,lockvalue);       //如果能够成功的设置lockkey，这说明当前获取到分布式锁       if (!opsForSet){           return "false";       }       //获取当前商品的数量       int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));       //然后对商品进行出库操作,即进行减1       /*       * a业务逻辑       *       * */       if (productNum>0){           stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));           int productNumNow = productNum - 1;       }else {           return "product=0";       }       //然后进行释放锁       stringRedisTemplate.delete(lockkey);       int productNumNow = productNum-1;       return "success="+productNumNow;   }

2.1.2.1反思代码片段【1】

如果使用这种方式，会产生死锁的方式： 死锁发生的情况： （1） 如果在a业务逻辑出现错误时，导致不能执行delete()操作，使得其他的请求不能获取到分布式锁，业务lockkey一直存在于reids中，导致setnx操作一直失败，所以不能获取到分布式锁 （2） 解决方法，使用对业务代码进行try…catch操作，如果出现错误，那么使用finally对key进行删除

优化代码【2】

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 @GetMapping("getInt2") public String fubushisuo2(){     //setIfAbsent的指令功能和redis命令中的setNx功能一样,如果redis中已经存在相同的key,则返回false     String lockkey = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";     String lockvalue = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";     boolean opsForSet = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockkey,lockvalue);     int productNumNow = 0;     //如果能够成功的设置lockkey，这说明当前获取到分布式锁     if (!opsForSet){         return "false";     }     try {         //获取当前商品的数量         int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));         //然后对商品进行出库操作,即进行减1         /*          * b业务逻辑          * */         if (productNum>0){             stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));             productNumNow = productNum-1;         }else {             return "product=0";         }       }catch (Exception e){         System.out.println(e.getCause());     }finally {             //然后进行释放锁         stringRedisTemplate.delete(lockkey);     }       return "success="+productNumNow; }

2.1.2.2反思代码【2】

出现问题的情况： 如果这种情况也有会产生的情况，如果此时有多台服务器都在运行该方法， 其中有一个方法获取到了分布式锁，而在运行下面的业务代码时，此时该服务器突然宕机了，导致其他的不能获取到分布式锁，

解决方法：加上过期时间，但又服务宕机了，过了设置的时间后，redis会可以把key给删除，这样其他的的服务器就可以正常的进行上锁了。

优化代码【3】

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 @GetMapping("getInt3")    public String fubushisuo3(){        //setIfAbsent的指令功能和redis命令中的setNx功能一样,如果redis中已经存在相同的key,则返回false        String lockkey = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";        String lockvalue = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";       //[01] boolean opsForSet = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockkey,lockvalue);        //设置过期时间为10秒，但是如果使用该命令，没有原子性，可能执行expire前宕机了，而不是设置过期时间，       //[02] stringRedisTemplate.expire(lockkey, Duration.ofSeconds(10));        //使用setIfAbsent(lockkey,lockvalue,10,TimeUnit.SECONDS);代码代替上面[01],[02]行代码        Boolean opsForSet = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockkey, lockvalue, 10, TimeUnit.SECONDS);        int productNumNow = 0;        //如果能够成功的设置lockkey，这说明当前获取到分布式锁        if (!opsForSet){            return "false";        }        try {            //获取当前商品的数量            int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));            //然后对商品进行出库操作,即进行减1            /*             * c业务逻辑             * */            if (productNum>0){                stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));                productNumNow = productNum-1;            }else {                return "product=0";            }          }catch (Exception e){            System.out.println(e.getCause());        }finally {                //然后进行释放锁            stringRedisTemplate.delete(lockkey);        }                return "success="+productNumNow;    }

2.1.2.3 反思优化代码【3】

出现问题的情况： 如果c业务逻辑持续超过了设置时间，导致redis中的lockkey过期了， 而其他的用户此时访问该方法时获取到锁了，而在此时，之前的的c业务逻辑也执行完成了，但是他会执行delete，把lcokkey删除了。导致分布式锁出错。 例子：在12:01:55的时刻，有一个A来执行该getInt3方法，并且成功获取到锁，但是A执行了10秒后还不能完成业务逻辑，导致redis中的锁过期了，而在11秒的时候有B来执行getint3方法，因为key被A删除了，导致B能够成功的获取redis锁，而在B获取锁后，A因为执行完成了，然后把reids中的key给删除了，但是我们注意的是，A删除的锁是B加上去的，而A的锁是因为过期了，才被redis自己删除了，因此这导致了C如果此时来时也能获取redis分布式锁

解决方法：使用UUID，产生一个随机数，当要进行delete（删除）redis中key时，判断是不是之前自己设置的UUID

代码优化【4】

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 @GetMapping("getInt4")   public String fubushisuo4(){       //setIfAbsent的指令功能和redis命令中的setNx功能一样,如果redis中已经存在相同的key,则返回false       String lockkey = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";       //获取UUID       String lockvalue = UUID.randomUUID().toString();       Boolean opsForSet = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockkey, lockvalue, 10, TimeUnit.SECONDS);       int productNumNow = 0;       //如果能够成功的设置lockkey，这说明当前获取到分布式锁       if (!opsForSet){           return "false";       }       try {           //获取当前商品的数量           int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));           //然后对商品进行出库操作,即进行减1           /*            * c业务逻辑            * */             if (productNum>0){               stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));               productNumNow = productNum-1;           }else {               return "product=0";           }         }catch (Exception e){           System.out.println(e.getCause());       }finally {              //进行释放锁           if (lockvalue==stringRedisTemplate.opsForValue().get(lockkey)){               stringRedisTemplate.delete(lockkey);           }       }       return "success="+productNumNow;   }

2.1.2.4 反思优化代码【4】

出现问题的情况： 此时该方法是比较完美的，一般并发不是超级大的情况下都可以进行使用，但是关于key的过期时间需要根据业务执行的时间，进行设置，防止在业务还没执行完时，key就过期了.

解决方法：目前有很多redis的分布式锁的框架，其中redisson用的是比较多的

2.2 使用redisson进行实现分布式锁

先添加redisson的maven依赖

? 1 2 3 4 5 <dependency>     <groupId>org.redisson</groupId>     <artifactId>redisson</artifactId>     <version>3.11.1</version> </dependency>

redisson的bean配置

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 @Configuration public class RedissonConfigure {     @Bean     public Redisson redisson(){         Config config = new Config();         config.useSingleServer().setAddress("redis://27.196.106.42:6380").setDatabase(0);         return (Redisson) Redisson.create(config);     } }

实现分布式锁代码如下

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 @GetMapping("getInt5")    public String fubushisuo5(){        //setIfAbsent的指令功能和redis命令中的setNx功能一样,如果redis中已经存在相同的key,则返回false        String lockkey = "yigehaimeirumengdechengxuyuan";        //获取UUID        RLock lock = redisson.getLock(lockkey);        lock.lock();        int productNumNow = 0;        //如果能够成功的设置lockkey，这说明当前获取到分布式锁          try {            //获取当前商品的数量            int productNum = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product"));            //然后对商品进行出库操作,即进行减1            /*             * c业务逻辑             * */            if (productNum>0){            stringRedisTemplate.opsForValue().set("product", String.valueOf(productNum - 1));            productNumNow = productNum-1;            }else {                return "product=0";            }        }catch (Exception e){            System.out.println(e.getCause());        }finally {           lock.unlock();            }          //然后进行释放锁        return "success="+productNumNow;    }

从面就能看到，redisson实现分布式锁是非常简单的，只要简单的几条命令就能实现分布式锁的功能的。 redisson实现分布式锁的只要原理如下： redisson使用了Lua脚本语言使得命令既有原子性，redisson获取锁时，会给key设置30秒的过期是按，同时redisson会记录当前请求的线程编号，然后定时的去检查该线程的状态，如果还处于执行状态的话，而且key差不多要超期过时时，redisson会修改key的过期时间，一般增加10秒。这样就可以动态的设置key的过期时间了，弥补了优化代码【4】的片段

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原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_37541878/article/details/120059340