SpringBoot + Redisson实现分布式锁

Stella981
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一、什么是分布式?

要想说什么是分布式,那么首先要知道分布式之前的系统是什么样的架构,之前的架构又存在什么样的问题?

单体架构

分布式之前就是单体架构,单体架构顾名思义就是将所有的业务功能打包在一个应用中,然后部署在服务器上。如果我们把单体架构比作一个汽车工厂,那么从汽车发动机到汽车上的一个螺丝钉都需要由它来负责完成,如果有一天这家工厂由于自然灾害的原因导致业务量急剧下滑,甚至停止生产,那么这个整个工厂无论是造发动机的,还是造螺丝钉的全部都得停工。落实到互联网就是单体架构开发成本高、出现故障影响的范围大,很难适应现在的互联网项目。

分布式架构

既然单体架构不足以解决现在存在的高并发、高性能、高可用的要求,那么分布式就来了,原来我们把一个汽车所有的零件都放在一家工厂进行生产,结果会出现上面停工的情况,那么分布式怎么解决的?所谓分布式就是把所有的零件分开生产,每个工厂根据自己的特长来生产相应的汽车配件,最后统一组装,即使因为一些其他原因,导致某个工厂停止了生产,但是依旧不影响其他工厂的生产进度,我们可以通过小的代价来寻找其他工厂来代替停工的工厂,确保我们的生产任务可以正常的运转。

二、为什么要有分布式锁?

如果没有分布式锁

解释这个问题之前,我们先来说下,如果没有分布式锁会存在什么问题,举个经典的例子,如果我们有一个购物网站,有一件商品只有10件可卖,此时用户A进来后还有1个库存,然后用户A下单付款,扣减库存,在用户A付款的这个过程中,恰好用户B进来了,也看到还有一个库存,用户B也开始下单付款,扣减库存,那么这个过程很明显已经出了问题,出现了 超卖 的问题。

分布式锁

如果有了分布式锁就不会出现超卖问题,举个简单的例子,分布式就像是银行的ATM,你去ATM取钱,如果你去了恰巧里面有人,那么你肯定是进不去的,必须等里面的人出来之后你才能进去,同样的,如果你正在取钱,如果外面还有人等着取钱,那么无论如何他都必须等你取完出来,他才能进去,要么他不取了回家去。

三、Redis实现的分布式锁

简单的介绍了分布式和分布式锁,之后我们现在来看看如何实现一个分布式锁,先看我之前使用Redis写个一个分布式锁,看看有什么问题?

`public Boolean lock(String key, Long waitTime, Long expireTime) {

String value = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "").toLowerCase();
Boolean flag = setNx(key, value, expireTime, TimeUnit.SECONDS);

    // 尝试获取锁 成功返回  
    if (flag) {  

return flag;
} else {
// 获取失败

        // 现在时间  

long newTime = System.currentTimeMillis();
// 等待过期时间
long loseTime = newTime + waitTime;

        // 不断尝试获取锁成功返回 11 < 11  
        while (System.currentTimeMillis() < loseTime) {  

Boolean testFlag = setNx(key, value, expireTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
if (testFlag) {
return testFlag;
}
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {

}
}
}
return false;
}`

首先尝试获取锁,如果获取到了同时设置过期时间(原子操作,防止死锁),获取到了直接返回,简单看没什么问题,但是如果说,我设置了10秒的过期时间,但是我的业务执行了12秒,那么此时其他线程也进来了,那么这个锁根本就没有起到任何作用, 注意 :大家千万不要说那我把过期时间设置为1分钟设置10分钟不就好了,千万不要这么干,治标不治本。

其实办法肯定是有的,在获取到锁之后,然后开一个守护线程,判断当前线程时候执行结束,如果没有那就重置锁的过期时间。但是我们这里就不说了,而是直接用别人封装好的框架。

四、Redisson分布式锁

1、首先引入maven

<dependency> <groupId>org.redisson</groupId> <artifactId>redisson</artifactId> <version>3.11.5</version> </dependency>

2、构建Redisson实例(基于SpringBoot)

`@Bean
public RedissonClient redissonClient() {

Config config = new Config();  

config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379").setPassword("123456");  

RedissonClient redissonClient = Redisson.create(config);
return redissonClient;
}`

3、使用

SpringBoot + Redisson实现分布式锁

其实单从使用来说是非常简单的,这里需要跟大家说一点,就是lock()这个方法,我们先看源码,这个方法是可以设置过期时间的,但是它并不会去进行检查任务是否执行结束,如果任务没有执行结束,然后锁的过期时间到了,线程中断,就会出现异常。

public void lock(long leaseTime, TimeUnit unit) { try { this.lock(leaseTime, unit, false); } catch (InterruptedException var5) { throw new IllegalStateException(); } }

异常信息

SpringBoot + Redisson实现分布式锁

4、较为完善的方法,lock()

这个方法不需要传递任何参数,它的底层方法会通过我们刚才说的原理,去校验当前任务是否执行结束,如果没有执行结束,那么相应的就会延长锁的过期时间。

底层实现

`private void lock(long leaseTime, TimeUnit unit, boolean interruptibly) throws InterruptedException {
long threadId = Thread.currentThread().getId();
Long ttl = this.tryAcquire(leaseTime, unit, threadId);
if (ttl != null) {
RFuture future = this.subscribe(threadId);
this.commandExecutor.syncSubscription(future);

        try {  
          
            // 校验任务是否执行结束  
            while(true) {  

ttl = this.tryAcquire(leaseTime, unit, threadId);
if (ttl == null) {
return;
}

                if (ttl >= 0L) {  
                    try {  

this.getEntry(threadId).getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
} catch (InterruptedException var13) {
if (interruptibly) {
throw var13;
}

this.getEntry(threadId).getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
} else if (interruptibly) {
this.getEntry(threadId).getLatch().acquire();
} else {
this.getEntry(threadId).getLatch().acquireUninterruptibly();
}
}
} finally {
this.unsubscribe(future, threadId);
}
}
}`

其实Redisson还有其他好多的方法来解决现在互联网中的好多问题,但是我这里就不一一介绍了,大家如果想了解更多的东西,可以去Redisson官网。

Redisson官网: https://redisson.org/

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