redis分布式锁问题分析--解决Demo--

最新推荐文章于 2024-10-22 17:21:06 发布

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#redis #数据库 #java

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本文探讨了多种分布式锁的实现方案，包括基于Redis的乐观锁、悲观锁以及Redisson客户端的实现，分析了各种方案的优缺点，如锁的独占性、高可用性、防死锁、不乱抢和重入性，并提出了稳定、可靠的分布式锁所需具备的条件。重点讨论了在并发环境下确保锁操作的安全性和效率。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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/**
 *
 * @author IceYan
 * @since 2021-10-01
 */
@Service
public class BaseBrandServiceImpl extends ServiceImpl<BaseBrandMapper, BaseBrand> implements BaseBrandService {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    @Autowired
    private RedissonClient redissonClient;


    public void setNum0() {
        String value = (String)redisTemplate.opsForValue().get("num");
        if(StringUtils.isEmpty(value)){
            redisTemplate.opsForValue().set("num","1");
        }else{
            int num = Integer.parseInt(value);
            //对num加1操作然后放入redis当中
            redisTemplate.opsForValue().set("num",String.valueOf(++num));
        }
    }
    //@Override
    public synchronized void setNum01() {
        String value = (String)redisTemplate.opsForValue().get("num");
        if(StringUtils.isEmpty(value)){
            redisTemplate.opsForValue().set("num","1");
        }else{
            int num = Integer.parseInt(value);
            //对num加1操作然后放入redis当中
            redisTemplate.opsForValue().set("num",String.valueOf(++num));
        }
    }
    private void doBusiness() {
        String value = (String) redisTemplate.opsForValue().get("num");
        if (StringUtils.isEmpty(value)) {
            redisTemplate.opsForValue().set("num", "1");
        } else {
            int num = Integer.parseInt(value);
            //对num加1操作然后放入redis当中
            redisTemplate.opsForValue().set("num", String.valueOf(++num));
        }
    }


    //分布式锁 方案一  缺点：if逻辑中若抛了异常，无法释放锁
    public void setNum1() {
        //如果往redis里面设置值成功代表获取到了锁
        boolean acquireLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "ok");
        if(acquireLock){
            //如果这里出现异常 锁无法释放 会一直占用
            doBusiness();
            //★执行完业务逻辑之后删除锁，否则其他线程拿不到释放后的锁了
            redisTemplate.delete("lock");
        }else{
            //设置睡眠时间
            SleepUtils.sleepMillis(50);
            //自旋
            setNum();
        }
    }
    //分布式锁 方案二 缺点：锁过期时间和业务处理时间不一致，导致删除其他线程的锁
    public void setNum2() {
        //如果往redis里面设置值成功代表获取到了锁  到期之后自动释放锁 但是此时有可能会把其他线程的锁给删掉
        boolean acquireLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "ok",3, TimeUnit.SECONDS);
        if(acquireLock){
            doBusiness();
            //执行完业务逻辑之后删除锁
            redisTemplate.delete("lock");
        }else{
            //设置睡眠时间
            SleepUtils.sleepMillis(50);
            //自旋
            setNum();
        }
    }
    //分布式锁 方案三 缺点：删除锁的操作不具备原子性，不保证判断和删除所操作同时执行成功/失败（原子性）

    public void setNum3() {
        //加锁的值信息
        String uuid = UUID.randomUUID().toString();
        //如果往redis里面设置值成功代表获取到了锁
        boolean acquireLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", uuid,3, TimeUnit.SECONDS);
        if(acquireLock){
            doBusiness();
            //删除之前判定是否为该线程的锁  存在的问题在于下面的判断和删除不具备原子性
            String redisUuid = (String)redisTemplate.opsForValue().get("lock");
            if(uuid.equals(redisUuid)){
                //执行完业务逻辑之后删除锁
                redisTemplate.delete("lock");
            }
        }else{
            //设置睡眠时间
            SleepUtils.sleepMillis(50);
            //自旋
            setNum();
        }
    }

    //分布式锁 方案四 lua 缺点：集群下依旧有安全问题，拿不同线程的锁
    public void setNum4() {
        //加锁的值信息
        String uuid = UUID.randomUUID().toString();
        //如果往redis里面设置值成功代表获取到了锁
        boolean acquireLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", uuid,3, TimeUnit.SECONDS);
        if(acquireLock){
            doBusiness();
            //定义一个lua脚本
            String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
            DefaultRedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>();
            //把上面的script代码放到redisScript对象中
            redisScript.setScriptText(script);
            //设置执行脚本之后返回值是什么类型
            redisScript.setResultType(Long.class);
            //准备执行lua脚本
            redisTemplate.execute(redisScript, Arrays.asList("lock"),uuid);
            /**
             * 上面的一大坨 就是下面两句话 把它原子性了
             * //删除之前判定是否为该线程的锁
             * String redisUuid = (String)redisTemplate.opsForValue().get("lock");
             * if(uuid.equals(redisUuid)){
             *   redisTemplate.delete("lock");
             * }
             */
        }else{
            //设置睡眠时间
            SleepUtils.sleepMillis(50);
            //自旋
            setNum();
        }
    }
    //redissonClient方式一
    //@Override
    public void setNum11() {
        RLock lock = redissonClient.getLock("lock");
        lock.lock();
        doBusiness();
        lock.unlock();
    }
    //redissonClient方式二
    //@Override
    public void setNum22() {
        RLock lock = redissonClient.getLock("lock");
        //加锁以后3秒之后自动释放 无需调用unlock
        lock.lock(3, TimeUnit.SECONDS);
        doBusiness();
        lock.unlock();
    }
    //★★★最终方案：redissonClient方式三
    @Override
    public void setNum() {
        RLock lock = redissonClient.getLock("lock");
        try {
            /**
             * 参数1.尝试获得锁的最大等待时间 超过这个时间没有获得锁 代表取得锁失败
             * 参数2.锁的过期时间(锁的过期时间应该大于业务处理时间 确保业务能在锁有效期内处理完)
             */
            boolean acquireLock = lock.tryLock(100, 3, TimeUnit.SECONDS);
            if(acquireLock){
                doBusiness();
            }else{
                //设置睡眠时间
                SleepUtils.sleepMillis(50);
                //自旋
                setNum();
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}