图解 Redis 分布式锁，写得太好了

爱被打了一巴掌 2023-10-10 22:50 48阅读 0赞

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> 分布式锁的演进

## 基本原理 ##

我们可以同时去一个地方“占坑”，如果占到，就执行逻辑。否则就必须等待，直到释放锁。“占坑”可以去redis，可以去数据库，可以去任何大家都能访问的地方。等待可以自旋的方式。

## 阶段一 ##

![5e987a26264d1bb60bea9689e93b6306.png][]

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {
            //阶段一
            Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");
            //获取到锁，执行业务
            if (lock) {
                Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();
                //删除锁，如果在此之前报错或宕机会造成死锁
                stringRedisTemplate.delete("lock");
                return categoriesDb;
            }else {
                //没获取到锁，等待100ms重试
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return getCatalogJsonDbWithRedisLock();
            }
        }
     
    public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCategoryMap() {
            ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();
            String catalogJson = ops.get("catalogJson");
            if (StringUtils.isEmpty(catalogJson)) {
                System.out.println("缓存不命中，准备查询数据库。。。");
                Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb= getCategoriesDb();
                String toJSONString = JSON.toJSONString(categoriesDb);
                ops.set("catalogJson", toJSONString);
                return categoriesDb;
            }
            System.out.println("缓存命中。。。。");
            Map<String, List<Catalog2Vo>> listMap = JSON.parseObject(catalogJson, new TypeReference<Map<String, List<Catalog2Vo>>>() {});
            return listMap;
        }

**问题：**　setnx占好了位，业务代码异常或者程序在页面过程中宕机。没有执行删除锁逻辑，这就造成了死锁

**解决：** 设置锁的自动过期，即使没有删除，会自动删除。最新分布式面试题整理好了，点击Java面试库小程序在线刷题。

## 阶段二 ##

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {
            Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");
            if (lock) {
                //设置过期时间
                stringRedisTemplate.expire("lock", 30, TimeUnit.SECONDS);
                Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();
                stringRedisTemplate.delete("lock");
                return categoriesDb;
            }else {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return getCatalogJsonDbWithRedisLock();
            }
        }

**问题：** setnx设置好，正要去设置过期时间，宕机。又死锁了。

**解决：** 设置过期时间和占位必须是原子的。redis支持使用setnx ex命令。

推荐一个开源免费的 Spring Boot 最全教程：

> https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice

## 阶段三 ##

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {
        //加锁的同时设置过期时间，二者是原子性操作
        Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "1111",5, TimeUnit.SECONDS);
        if (lock) {
            Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();
            //模拟超长的业务执行时间
            try {
                Thread.sleep(6000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            stringRedisTemplate.delete("lock");
            return categoriesDb;
        }else {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return getCatalogJsonDbWithRedisLock();
        }
    }

**问题：**　删除锁直接删除？？？如果由于业务时间很长，锁自己过期了，我们直接删除，有可能把别人正在持有的锁删除了。

**解决：** 占锁的时候，值指定为uuid，每个人匹配是自己的锁才删除。最新分布式面试题整理好了，点击Java面试库小程序在线刷题。

## 阶段四 ##

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {
            String uuid = UUID.randomUUID().toString();
            ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();
          //为当前锁设置唯一的uuid，只有当uuid相同时才会进行删除锁的操作
            Boolean lock = ops.setIfAbsent("lock", uuid,5, TimeUnit.SECONDS);
            if (lock) {
                Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();
                String lockValue = ops.get("lock");
                if (lockValue.equals(uuid)) {
                    try {
                        Thread.sleep(6000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    stringRedisTemplate.delete("lock");
                }
                return categoriesDb;
            }else {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return getCatalogJsonDbWithRedisLock();
            }
        }

**问题：** 如果正好判断是当前值，正要删除锁的时候，锁已经过期，别人已经设置到了新的值。那么我们删除的是别人的锁

**解决：** 删除锁必须保证原子性。使用redis+Lua脚本完成。最新分布式面试题整理好了，点击Java面试库小程序在线刷题。

## 阶段五-最终形态 ##

![1c040ac518703c92da92665b29eff065.png][]

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {
            String uuid = UUID.randomUUID().toString();
            ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();
            Boolean lock = ops.setIfAbsent("lock", uuid,5, TimeUnit.SECONDS);
            if (lock) {
                Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();
                String lockValue = ops.get("lock");
                String script = "if redis.call(\"get\",KEYS[1]) == ARGV[1] then\n" +
                        "    return redis.call(\"del\",KEYS[1])\n" +
                        "else\n" +
                        "    return 0\n" +
                        "end";
                stringRedisTemplate.execute(new DefaultRedisScript<Long>(script, Long.class), Arrays.asList("lock"), lockValue);
                return categoriesDb;
            }else {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return getCatalogJsonDbWithRedisLock();
            }
        }

保证加锁【占位+过期时间】和删除锁【判断+删除】的原子性。更难的事情，锁的自动续期。

Spring Boot 基础就不介绍了，推荐看这个免费教程：

> https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice

## Redisson ##

Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格（In-Memory Data Grid）。它不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象，还提供了许多分布式服务。

> 其中包括(BitSet, Set, Multimap, SortedSet, Map, List, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, Bloom filter, Remote service, Spring cache, Executor service, Live Object service, Scheduler service)

Redisson提供了使用Redis的最简单和最便捷的方法。Redisson的宗旨是促进使用者对Redis的关注分离（Separation of Concern），从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务逻辑上。

[5e987a26264d1bb60bea9689e93b6306.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/5e987a26264d1bb60bea9689e93b6306.png
[1c040ac518703c92da92665b29eff065.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/1c040ac518703c92da92665b29eff065.png