分布式锁之redis实现

ゞ浴缸里的玫瑰 2024-04-18 11:35 70阅读 0赞

#### 用法 ####

SpringRedisLockV2 lock = SpringRedisLockV2.builder()
            .lockKey(lockKey).waitTime(0L).leaseTime(1L).build();
    // 1. 尝试获取锁
    boolean isSuccess = Boolean.TRUE.equals(lock.doWithLock(lockContext -> {
        // 2.如果获取锁成功，执行业务处理
        if (lockContext.isSuccess()) {
            ...
        }
        return false;
    }));

#### 实现 ####

**加锁**

// 获取锁失败会跳出等待，例如获取连接失败，操作redis失败场景
    protected String tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        String result = "FAIL";
        long timeout = unit.toMillis(waitTime);
        long internalLockLeaseTime = unit.toMillis(leaseTime);
    
        while(timeout >= 0L) {
            result = this.doTryLock(internalLockLeaseTime);
            if ("OK".equalsIgnoreCase(result)) {
                return "OK";
            }
    
            timeout -= 10L;
            if (timeout > 0L) {
                Thread.sleep(10L);
            }
        }
        return result;
    }
    protected String doTryLock(long leaseTimeInMillSeconds) {
      List<String> keys = new ArrayList();
      keys.add(this.lockKeys.get(0));
      return (String)this.stringRedisTemplate.execute(SCRIPT_LOCK, keys, new Object[]{this.lockUUID.toString(), String.valueOf(leaseTimeInMillSeconds)});
    }

1.  构建锁，获取锁的等待时间waitTime默认3秒。锁获取后的超时时间leaseTime默认3秒
2.  doWithLock创建锁上下文LockContext
3.  tryLock进入自旋，10毫秒一次重试获取锁。如果获取锁的操作抛出异常会导致等待时间时效，即直接跳出自旋并释放锁unlock
4.  获取锁成功后将结果设置到上下文中LockContext
5.  finally块执行callback业务逻辑入参为lockContext上下文

**解锁**

protected long unlock() {
      List<String> keys = new ArrayList();
      keys.add(this.lockKeys.get(0));
      return (Long)this.stringRedisTemplate.execute(SCRIPT_UNLOCK, keys, new Object[]{this.lockUUID.toString()});
    }

**lua脚本**

// 加锁
    return redis.call('set', KEYS[1], ARGV[1], 'px', ARGV[2], 'nx')
    // 解锁
    if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then
      return -1;
    end;
    if (redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1]) then
      redis.call('del', KEYS[1]);
      return 1;
    end
    return 0

#### 原理 ####

redis提供的一个原子的命令，中间不会穿插其他指令

redis.call('set', KEYS[1], ARGV[1], 'px', ARGV[2], 'nx')

1.  KEYS\[1\]：key
2.  ARGV\[1\]：value
3.  ‘px’：key过期的设置
4.  ARGV\[2\]：key超时时间
5.  ‘nx’：SET IF NOT EXIST

#### Q&A ####

**为什么需要value？**

如果user1获取锁key1执行业务逻辑中。user2释放了user1的key1对应的锁。  
此时user3获取同一个锁key1执行业务逻辑。那么user1与user3，使用的是同一把锁，但是同时在处理业务逻辑，分布式锁是无效的。

**为什么需要超时时间？**

不设置超时时间，如果业务处理有bug导致死循环就会出现死锁

**为什么需要SET IF NOT EXIST？**

不使用SET IF NOT EXIST，那么加锁步骤则是：

1.  获取key，判断key是否存在，并且是否超时
2.  设置key

如果user1获取key发现不存在，设置key。同一时间user2获取key发现不存在，设置key覆盖了user1的动作

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