分布式缓存和分布式锁

淩亂°似流年 2022-10-19 04:20 192阅读 0赞

## 分布式缓存和分布式锁 ##

**[个人博客传送门][Link 1]**

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## 一.技术方案选型： ##

>  *  基于redisson的分布式缓存和springboot的整合实现
>  *  对于锁的选择:可重入锁、可重入公平锁、联锁、红锁等
>  *  对于业务场景的支持:
> 
> >  *  lock.lock() 不设置过期时间和等待时间
> >  *  lock.lock(10,TimeUnit) 设置过期时间,超过过期时间主动释放锁
> >  *  lock.lock(20,10,TimeUnit) 设置竞争获取锁的最大等待时间和锁的超时时间

## 二.依赖和版本说明 ##

*  整合redisson引入相关的包

<dependency>
        <groupId>org.redisson</groupId>
        <artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>${version}</version>
    </dependency>

>  *  版本需要注意和springboot的版本需要兼容具体的根据springboot的版本进行选择
>  *  对于关系可以参考 [redisson整合springboot][redisson_springboot]

*  配置项

spring:
      redis:
        database: #库名
        host:     #主机名
        port:     #端口号
        password: #密码
        ssl:      #ssl认证
        timeout:  #超时时间 
        cluster:  
          nodes:  #集群的节点
        sentinel:
          master: #哨兵的mastername
          nodes:  #节点

> 参数的具体说明和配置可以参考文档 [配置方法][Link 2]

*  使用方法

> 可以注入**RedissonClient**或者**RedisTemplate**使用

## 三.项目集成方案 ##

### 1.数据库和redis一致性的方案 ###

*  操作redis的方法按照如下操作
 *  主动获取redis锁，当未获取到锁的时候登录获取
 *  主要设置超时时间和最大等待时间

@Resource
        RedissonClient redissonClient;
    
        /** * rule * * @return * @throws InterruptedException */
        @GetMapping("/lock")
        public String lock() throws InterruptedException { 
            RLock lock = redissonClient.getFairLock("anyLock");
            // 尝试加锁，最多等待10秒，上锁以后10秒自动解锁
            lock.lock.tryLock( 10,10, TimeUnit.SECONDS);
            try { 
                log.info("lock 睡眠开始");
                //具体的业务操作
                Thread.sleep(9000);
                log.info("lock 睡眠结束");
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace();
            } finally { 
                log.info("lock 主动释放锁");
                lock.unlock();
            }
            return "";
        }

### 2.查询接口获取到最新数据的方案 ###

*  查询redis最新的数据的接口如下
 *  判断是否有锁，未加说明redis为最新的值，直接进行查询
 *  所有加索，则当前正在修改redis的操作，即需要等待操作完成释放掉锁之后，获取锁才能进行redis的操作

@GetMapping("/tryLock")
        public String tryLock() throws InterruptedException { 
            RLock lock = redissonClient.getFairLock("anyLock");
            if(lock.isLocked()){ 
                // 尝试加锁，最多等待20秒，上锁以后10秒自动解锁
                boolean res = lock.tryLock(20, 10, TimeUnit.SECONDS);
                log.info("tryLock 方法获取到锁:{}",res);
                if (res) { 
                    try { 
                        log.info("tryLock 睡眠开始");
                        Thread.sleep(9000);
                        log.info("tryLock 睡眠结束");
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    } finally { 
                        lock.unlock();
                        log.info("tryLock 主动释放锁");
                    }
                }else { 
                    log.info("tryLock 方法未获取到锁:{}",res);
                }
            }else { 
                //查询接口,未加锁直接获取当前的redis数据
                log.info("未加锁直接过去资源");
            }
            return "";
        }

### 操作工具类（koal.ngaudit.rule.util） ###

@Slf4j
    @Component
    public class RedissonLockUtil { 
    
        @Resource
        RedissonClient redissonClient;
    
        /** * 主动获取锁,若超时直接返回异常 * * @param lockName 锁定资源的key * @param waitTime 获取锁最大等待时间 * @param timeOutTime 超时时间 * @return * @throws InterruptedException */
        public boolean tryLock(String lockName,long waitTime,long timeOutTime) throws InterruptedException { 
            RLock fairLock = redissonClient.getFairLock(lockName);
            return fairLock.tryLock( waitTime,timeOutTime, TimeUnit.SECONDS);
        }
    
        /** * 查询时候判断是否可以进行查询操作,若超时直接返回异常 * * @param lockName 锁定资源的key * @param waitTime 获取锁最大等待时间 * @param timeOutTime 超时时间 * @return * @throws InterruptedException */
        public boolean queryAndTryLock(String lockName, long waitTime, long timeOutTime) throws InterruptedException { 
            RLock lock = redissonClient.getFairLock(lockName);
            if(lock.isLocked()){ 
                return lock.tryLock(waitTime, timeOutTime, TimeUnit.SECONDS);
            }else { 
                log.info("未加锁直接获取资源");
                return true;
            }
        }

## 四.实现方案设计 ##

### 1.业务操作数据库和redis的方案 ###

业务操作Redis 锁MysqlRedis尝试获取redis锁1返回redis锁2 等待获取锁3返回redis锁4alt\[获取到\]\[未获取到\]对业务数据进行处理5返回处理结果6删除掉对应业务数据7释放掉对业务对象的锁8业务操作Redis 锁MysqlRedis

### 2.业务操作数据库和redis的方案 ###

业务查询Redis 锁RedisAPi判断操作的对象是否加锁1查询redis2等待获取锁3返回redis锁4 查询redis5alt\[未加锁\]\[加锁\]返回redis的结果6返回结果7调用api查询8查询接口结果缓存redis，空值处理防止缓存穿透返回最新的数据9返回结果10alt\[存在\]\[不存在\]业务查询Redis 锁RedisAPi

## 五.注意事项 ##

1.  **redis的编码格式问题**
2.  **获取锁的最大等待时间和超时时间问题**
3.  **api的接口feign调用的熔断和数据库不存在的空值存储问题**
4.  **调用util的方法,需要在finally中主动释放锁**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poYW9ra19naXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

[Link 1]: http://struggling-bird.cn/
[redisson_springboot]: https://github.com/redisson/redisson/tree/master/redisson-spring-boot-starter#spring-boot-starter
[Link 2]: https://www.bookstack.cn/read/redisson-wiki-zh/spilt.3.2.-%E9%85%8D%E7%BD%AE%E6%96%B9%E6%B3%95.md
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poYW9ra19naXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221005/4a27ac4f670744e9ab6d129f498cfef0.png