基于 Redis 实现分布式锁思考

╰+攻爆jí腚メ 2023-01-16 13:23 165阅读 0赞

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*来源：blog.csdn.net/xuan\_lu/article/details/111600302*

### 分布式锁 ###

基于redis实现分布式锁思考几个问题？？？

### synchronized锁为什么不能应用于分布式锁？ ###

synchronized虽然能够解决同步问题，但是每次只有一个线程访问，并且synchronized锁属于JVM锁，仅适用于单点部署；然而分布式需要部署多台实例，属于不同的JVM线程对象

### 使用redis中setnx实现分布式锁。 ###

//设置分布式锁
    String lockKey = "product_001_key";
    //语义：如何不存在则存入缓存中，且返回true；
    //否则已存在，则返回false即加锁失败
    Boolean result = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "product_001_lock");
    if (!result) {
      //没有加锁成功，则返回提示等
    }
    try{
      
    }catch() {
      
    }finally{
      //释放锁
      stringRedisTemplate.delete(lockKey);
    }

针对以上设置分布式锁思考一下问题？

#### 1.如果突然服务器宕机，那么必然造成锁无法释放，即造成死锁？ ####

解决方案：设置超时时间。

//设置分布式锁
    String lockKey = "product_001_key";
    Boolean result = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "product_001_lock");
    //设置锁超时时间30s
    stringRedisTemplate.expire(lockKey,30, TimeUnit.SECONDS);
    if (!result) {
      //没有加锁成功，则返回提示等
    }
    try{
      
    }catch() {
      
    }finally{
      //释放锁
      stringRedisTemplate.delete(lockKey);
    }

#### 2.加锁和设置超时时间中间引起服务器宕机，则一样会导致死锁。 ####

Boolean result = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "product_001_lock");
    //------服务器宕机，则超时时间未设置成功-------
    //设置锁超时时间30s
    stringRedisTemplate.expire(lockKey,30, TimeUnit.SECONDS);

解决方案：原子性操作，即同时加锁和设置超时时间；

即上面的代码合并成一句操作：

Boolean result = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey,"product_001_lock", 30, TimeUnit.SECONDS)

#### 3.思考超时时间设置是否合理呢？即线程执行时间和锁超时时间并非一致。 ####

场景：假设设置加锁超时时间10s；

高并发场景下，线程A执行时间为15s，redis依据超时时间，将其线程A加的锁释放掉；然后线程B获取锁，并加锁成功，此时线程A执行结束，执行finally代码块就会将线程B加的锁释放。

解决方案：设置线程随机ID，释放锁时判断是否为当前线程加的锁，即使存在线程A因线程执行时间超时被动释放其锁，但至少保证当前超时线程不会释放其他线程加的锁。但是面对线程执行时间大于设置的超时时间，也是会存在并发问题。

String lockKey = "product_001";
    String clientId = UUID.randomUUID().toString();
    //设置超时时间，且加锁和设置线程ID
    Boolean result = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey,clientId, 30, TimeUnit.SECONDS)`
      
    if (!result) {
      //没有加锁成功，则返回提示等
    }
    try{
      
    }catch() {
      
    }finally{
      //释放锁：加锁线程ID和当前执行线程ID相同，才允许释放锁
     if (clientId.equals(stringRedisTemplate.opsForValue().get(lockKey))){
            stringRedisTemplate.delete(lockKey);
        }
    }

#### 4.上面场景解决方案：加锁续命即续线程锁超时时间 ####

解决方案：加锁成功时，开启一个后台线程，每隔10s（自定义）判断当前线程是否还持有锁，持有锁则再续命30s等

**Redission实现分布式锁**

实现原理流程：

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String lockKey = "product_001";
            //获取锁对象，并未加锁
            RLock redissonLock = redisson.getLock(lockKey);
            try {
                // **此时加锁**，实现锁续命功能
                redissonLock.lock();
                int stock = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("stock")); 
                if (stock > 0) {
                    int realStock = stock - 1;
                    stringRedisTemplate.opsForValue().set("stock", realStock + ""); 
                    System.out.println("扣减成功，剩余库存:" + realStock + "");
                } else {
                    System.out.println("扣减失败，库存不足");
                }
            }finally {
              //释放锁
                redissonLock.unlock();
            }

### 总结 ###

综上，设计实现分布式锁需要满足一下条件：

1.  互斥性；在任意时刻，只有一个客户端能持有锁。
2.  不能发生死锁；即使存在一个线程持有锁的期间崩溃而没有主动解锁，也能保证后续其他线程能加锁。
3.  加锁和解锁必须是同一个线程。

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