Redis實作分布式鎖

準備環境

• 虛擬機或者服務器上有Redis
• Maven
• eclipse或者idea
• JDK8

添加依賴

<dependency>
	<groupId>redis.clients</groupId>
	<artifactId>jedis</artifactId>
	<version>3.2.0</version>
</dependency>

為什么要做分布式鎖

例如一個簡單用戶的操作，一個執行緒去修改用戶狀態，首先在在記憶體中讀出用戶的狀態，然后在記憶體中進行修改，然后在存到資料庫中，在單執行緒中，這是沒有問題的，但是在多執行緒中由于讀取，修改，寫入是三個操作，不是原子操作（同時成功或失敗），因此在多執行緒中會存在資料的安全性問題，

實作思路

就是進來一個先占位，當別的執行緒進來操作的時候，發現有人占位了，就會放棄或者稍后再試，

在redis中的setnx命令來實作，默認set命令就是存值，當key存在的時候，set就會覆寫key的value值，而setnx則不會，當沒有key的時候，setnx就會進來先占位，當key存在了，其他的setnx就進不來了，等到第一個執行完成后，在del命令釋放位子，

實作代碼

CallWithJedis

package com.leo.study.utils;

import redis.clients.jedis.Jedis;

public interface CallWithJedis {
	void call(Jedis jedis);
}

Redis

package com.leo.study.utils;

import org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPoolConfig;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;

public class Redis {
	private JedisPool jedisPool;

	public Redis() {
		GenericObjectPoolConfig<Object> config = new GenericObjectPoolConfig<>();
		// 設定最大空閑數
		config.setMaxIdle(300);
		// 設定最大連接數
		config.setMaxTotal(1000);
		// 設定最大等待時間
		config.setMaxWaitMillis(30000);
		// 空閑時檢查有效性
		config.setTestOnBorrow(true);
		
		jedisPool = new JedisPool(config, "192.168.0.118", 6379);
//		jedisPool = new JedisPool(config, "127.0.0.1", 6379);
	}

	public void execute(CallWithJedis callWithJedis) {
		try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
			callWithJedis.call(jedis);
		}
	}
}

網上好些例子，都缺少這兩段代碼，只有關鍵實作的部分，可以參考https://www.cnblogs.com/javazl/p/12661730.html
這篇文章比較具有參考性，我這邊就直接寫最后的解決方法了
在測驗類里面寫

	public void testLock() {
		Redis redis = new Redis();
		redis.execute(jedis -> {
			String set = jedis.set("k1", "v1", new SetParams().nx().ex(5));
			System.out.println(set);
			if (set != null && "OK".equals(set)) {
				// 給鎖添加一個過期時間，防止應用在運行程序中拋出例外導致鎖無法及時得到釋放
				jedis.expire("k1", 5);
				jedis.set("name", "javaboy");
				String name = jedis.get("name");
				System.out.println(name);
				jedis.del("k1");// 釋放資源
			}

		});
	}

注意OK是大寫的

用過期時間優化后，雖然解決了死鎖的問題，但是又有一個新的問題產生，就是超時問題：

舉個例子:如果要執行的業務很耗時，可能會出現紊亂，當地一個執行緒獲取到鎖的時候，開始執行業務代碼，但是業務代碼很耗時，假如過期時間是3秒，而業務執行需要5秒，這樣，鎖就會提前釋放，然后第二個執行緒獲取到鎖并開始執行，當執行到第2秒的時候，第一個鎖也執行完了，此時第一個執行緒會釋放第二個執行緒的鎖，然后第三個執行緒繼續獲取鎖并執行，當到第3秒的時候第二個執行緒執行完了，那么又會提前釋放鎖，一直如此回圈，會造成執行緒的紊亂，

那么解決的思路主要有兩種

盡量避免耗時操作，
去處理鎖，給鎖的value設定亂數或隨機字串，每當要釋放的時候去判斷這個value的值，如果是的話就去釋放，如果不是就不釋放，舉個例子，假設第一個執行緒進來，它獲取鎖的value是1，如果發生超時就會進入下一個執行緒，下一個執行緒會獲取新的value為3，在釋放第二個所之前先去獲取value并比較，發現1不等于三，那么就不去釋放鎖，
第一種的話沒啥說的，但是第二種的話會有一個問題，就是釋放鎖會查看value，然后比較，然后釋放，會有三個操作，那么就不具備原子性，這樣操作的話，會出現死鎖，這里我們可以使用Lua腳本去處理，

Lua腳本的特點：
1.使用方便，redis內置了對Lua腳本的支持，
2.Lua可以在redis服務端原子性的執行多個redis命令
3.由于網路的原因會影響到redis的性能，因此，使用Lua可以讓多個命令同時執行，降低了網路給redis帶來的性能問題，
在redis中如何使用Lua腳本：
1.在redis服務端寫好，然后在java業務中呼叫腳本
2.可以直接在java中直接去寫，寫好后，需要執行時，每次將腳本發送到redis中去執行，

創建release.lua腳本：

//用redis.call呼叫一個redis命令，調的是get命令，這個key是從外面傳進來的key
if redis.call("get",KEYS[1])==ARGV[1] then//如果相等就去操作釋放命令
   return redis.call("del",KEYS[1])
else
  return 0
end

腳本建議創在/usr/local/redis/lua，也就是redis目錄的下一級，創建一個lua的檔案夾，里面存放lua腳本

可以給Lua腳本求一個SHA1和：

cat lua/release.lua | redis-cli -a root script load --pipe

b8059ba43af6ffe8bed3db65bac35d452f8115d8

在測驗類里面寫

	public void luaTest() {
		Redis redis = new Redis();
		for (int i = 0; i < 2; i++) {
			redis.execute(jedis -> {
				// 1.先獲取一個隨機字串
				String value = UUID.randomUUID().toString();
				String set = jedis.set("k1", value , new SetParams().nx().ex(5));
				System.out.println("luaTest-->" + set);
				if (set != null && "OK".equals(set)) {
					// 4. 具體的業務操作
					jedis.set("site", "www.javaboy.org");
					String site = jedis.get("site");
					System.out.println(site);
					// 5.釋放鎖
					jedis.evalsha("b8059ba43af6ffe8bed3db65bac35d452f8115d8", Arrays.asList("k1"),
							Arrays.asList(value));
				} else {
					System.out.println("沒拿到鎖！！！");
				}
			});
		}

	}

資料來自江南一點雨，本人已付費購買！