Redisson 实现分布式锁

文章目录

一. 锁介绍
二. 什么是分布式锁
三. 为什么需要分布式锁
四. 分布式锁实现
五. 分布式锁注意事项
六. 看门狗机制
七. Redisson 实现分布式锁

一. 锁介绍

单机锁：用于一台服务器的同步执行。
分布式锁：用于多台服务器之间的同步执行。

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。

Java synchronized 实现锁存在问题：只对单个 JVM 有效。

二. 什么是分布式锁

分布式锁，即分布式系统中的锁。
在单体应用中我们通过锁解决的是控制共享资源访问的问题，而分布式锁，就是解决了分布式系统中控制共享资源访问的问题。与单体应用不同的是，分布式系统中竞争共享资源的最小粒度从线程升级成了进程。

三. 为什么需要分布式锁

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
在分布式系统环境下，一个方法在同一时间只能被一个机器的一个线程执行
高可用的获取锁与释放锁
高性能的获取锁与释放锁
具备可重入特性（可理解为重新进入，由多于一个任务并发使用，而不必担心数据错误）
具备锁失效机制，即自动解锁，防止死锁
具备非阻塞锁特性，即没有获取到锁将直接返回获取锁失败

四. 分布式锁实现

怎么保证同一时间只有 1 个服务器能抢到锁？
核心思想就是：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。

实现方式

MySQL 数据库：select for update 行级锁（最简单）
✔ 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

五. 分布式锁注意事项

用完锁要释放（不能占着茅坑不拉屎）
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，问题：
a. 连锁效应：释放掉别人的锁
b. 这样还是会存在多个方法同时执行的情况

解决方案：续期

boolean end = false;
new Thread(() -> {
    if (!end)}{
    续期
})
end = true;

释放锁的时候，有可能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（而不是只有一个 Redis），如果分布式锁的数据不同步怎么办？

// 原子操作
if(get lock == A) {
    // set lock B
    del lock
}

六. 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

七. Redisson 实现分布式锁

Redisson-具有内存数据网格功能的Redis Java客户端。超过50个基于Redis的Java对象和服务：Set、Multimap、SortedSet、Map、List、Queue、Deque、Semaphore、Lock、AtomicLong、MapReduce、Publish/Subscribe、Bloom filter、Spring Cache、Tomcat、Scheduler、JCache API、Hibernate、MyBatis、RPC、本地缓存。。。

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。

引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.redisson</groupId>
    <artifactId>redisson</artifactId>
    <version>3.19.1</version>
</dependency>

配置

spring:
  # redis 配置
  redis:
    port: 6379
    host: localhost
    database: 0
    password: 123456

RedissonConfig类型

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.redis")
@Data
public class RedissonConfig {

    private Integer database;

    private String host;

    private String password;

    private String port;
    @Bean
    public RedissonClient redissonClient() {
        Config config = new Config();
        config.useReplicatedServers()
                .setDatabase(database)
                .setPassword("".equals(password) ? null : password) // 这样没有密码就用默认值 null 有密码就用密码更加灵活
                .addNodeAddress(String.format("redis://%s:%s", host, port));
        return Redisson.create(config);
    }
}

使用

// 项目：类：方法：锁
RLock lock = redissonClient.getLock("yupao:precachejob:doCache:lock");
try {
    // tryLock （最长取锁时间，超时 false；过期时间，执行时间超过过期时间，锁将释放；时间单位）
    // 过期时间使用 -1 可以续期；第一个参数是人走了，下个人进来的时间，0 表示只执行一次
    if(lock.tryLock(0,-1,TimeUnit.MILLISECONDS)){
        System.out.println("currentLock:" + Thread.currentThread().getId());
        // 例子 --------------
        for (Long userId : userIds) {
                    ValueOperations<String, Object> redisOps = redisTemplate.opsForValue();
                    String redisKey = String.format("yupao:user:recommend:%s",userId);
                    QueryWrapper<User> queryWrapper = new QueryWrapper<>();
                    Page<User> userPage = userService.page(new Page<>(1, 20), queryWrapper)
       
            // 存入缓存
            try {
                redisOps.set(redisKey,userPage,1, TimeUnit.MINUTES);
            } catch (Exception e) {
                log.error("redis set key error",e);
            }
        }
    }
    // 要加锁的逻辑代码 -----------------
} catch (InterruptedException e) {
    log.error("PreCacheJob error",e);
} finally {
    if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
        System.out.println("unlock:" + Thread.currentThread().getId());
        lock.unlock();
    }
}