分布式锁 redis Redisson

本文探讨了如何使用Redis的SetLock功能实现分布式锁的原子性,并针对STW全GC导致的锁过期问题提出解决方案,包括乐观锁和锁重构。还介绍了Redisson在实现锁和数据操作上的应用实例。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

在这里插入图片描述

1.购票占座

​ 11车 7D的一位只能被一个人使用

java可以使用sync实现,但是占座服务可能多个jvm同时抢座位,sync只能给一个jvm中的资源加锁。

分布式锁 redis

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Redis统一管理一把锁抢到锁的再进行统一的操作

在这里插入图片描述

setnx 判断加锁成功和锁的互斥

expire 设置锁的过期时间

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这样客户端中断30s 锁会释放

在这里插入图片描述

单纯这俩命令不完美

解决方案:1. Set lock “1234” EX 1000NX/PX s/ms

​ 要么都成功 要么都失败 具有原子性

                   2. lua 脚本 lua中无论有多少命令都认为是一个任务 同时成功 失败

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参数解析:

1.EX 设置的时间 单位为秒

2.PX 设置的时间 单位为毫秒

3.NX 不存在设置值 eg:“123”

4.XX 不存在设置值 eg:“123” -> “1234”

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具有原子性,设置锁和失效时间同时完成

EVAL script numkeys key [key …] arg [arg …]

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lua脚本的意思是,返回KEYS[1], KEYS[2] ,ARGV[1],ARGV[2] 2个key k1,k2

,ARGV[1],ARGV[2] a1,a2

第二行意思是 返回KEYS[1], KEYS[2] ,ARGV[1],ARGV[2] 3个key k1,k2 a1

ARG[1] 为a2 ARGV【2】没有值

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Test2 这个锁可以得到

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1.没有判断是否是我的锁

  1. get 和 到delete之前有时间差

    要保障解锁的原子性

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严禁就都用原子性

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锁的时长是30s,10s的时候客户端1申请锁后成功获得锁,可以去修改文件,但是35s的时候发生了STW fullGC,40时候锁到期之后,60s时候客户端2申请锁并获得锁,并去写入文件,当75s时STW结束,继续修改文件发生错误

STW引起的锁过期的问题,网络波动也会造成

解决方式:

1.采用乐观锁的方式,侵入代码中增加版本号

2.用watch dog将锁自动延期

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侵入代码加入版本号,客户端1第一次得到锁的时候编写文件的version=33,之后发生STW,在STW期间,失去锁,客户端2获得锁并且在写入文件的过程中将version改变成了34,当客户端1完成STW之后先要继续操作文件的时候发现version已经是34了,不能继续编辑文件

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redis中锁重构的功能比较单薄

锁是可以重入的,一个线程可以进入多次

redisson已经想好了一些场景和需要的锁

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可以实现基本数据类型 String,List,Hash

@Test
public void testRBucketExamples() {
    // RList 继承了 java.util.List 接口
    RBucket<String> rstring = client.getBucket("redission:test:bucket:string");
    rstring.set("this is a string");

    RBucket<UserDTO> ruser = client.getBucket("redission:test:bucket:user");
    UserDTO dto = new UserDTO();
    dto.setToken(UUID.randomUUID().toString());
    ruser.set(dto);
    System.out.println("string is: " + rstring.get());
    System.out.println("dto is: " + ruser.get());

    client.shutdown();
}


@Test
public void testListExamples() {
    // 默认连接上 127.0.0.1:6379
    // RList 继承了 java.util.List 接口
    RList<String> nameList = client.getList("redission:test:nameList");
    nameList.clear();
    nameList.add("张三");
    nameList.add("李四");
    nameList.add("王五");
    nameList.remove(-1);//删除王五


    System.out.println("List size: " + nameList.size());


    boolean contains = nameList.contains("李四");
    System.out.println("Is list contains name '李四': " + contains);

    nameList.forEach(System.out::println);


    client.shutdown();
}

在这里插入图片描述

Redisson实现分布式锁

  @Test
    public void testLockDemo() {
        RLock disLock = client.getLock("DISLOCK");
        boolean isLock = false;
        try {
            disLock.lock(); //默认30s
//            isLock = disLock.tryLock(20000, 1500000, TimeUnit.MILLISECONDS);
            System.out.println(isLock);
            if (isLock) {

                //TODO if get lock success, do something;
                Thread.sleep(15000);
            }
        } catch (Exception e) {
        } finally {
            // 无论如何, 最后都要解锁
            //disLock.unlock();
        }
    }

在这里插入图片描述

默认时间是30s

isLock = disLock.tryLock(20000, 1500000, TimeUnit.MILLISECONDS)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5mVUouAO-1637651571789)(/Users/zhaokaijie/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211122100422649.png)]

锁互斥的理论 key相同的锁不会

在这里插入图片描述

@Test
public void testLockDemo2() {
    RLock disLock = client.getLock("DISLOCK");
    boolean isLock = false;
    try {
        isLock = disLock.tryLock(2000, 1500000, TimeUnit.MILLISECONDS);
        isLock = disLock.tryLock(2000, 1500000, TimeUnit.MILLISECONDS);
        isLock = disLock.tryLock(2000, 1500000, TimeUnit.MILLISECONDS);

    } catch (Exception e) {
    } finally {
        // 无论如何, 最后都要解锁
        disLock.unlock();
        disLock.unlock();
        disLock.unlock();

    }
}

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wCDc3BhS-1637716392551)(/Users/zhaokaijie/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211123163714322.png)]

加锁一次value增加1,解锁一次-1,最后锁失效

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dmSTofiU-1637716392553)(/Users/zhaokaijie/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211123164239659.png)]

1.获取锁:生成锁1.先生成“DISLOCK”,生成UUID,设置过期时间

2.判断key是否存在,不存在设置字段值为1,此过程就是生成锁

3.key存在,判断字段是否存在,也就是判断是不是自己的锁

4.key不存在,字段不存在,锁互斥

5.key存在,锁重构,字段值+1

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CQmRrV0R-1637716392556)(/Users/zhaokaijie/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211123182109351.png)]

existe 存在

hexists 都存在

hincrby 增加值

pexpire 生存时间 毫秒

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Lne1F4fJ-1637716392558)(/Users/zhaokaijie/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211123183501692.png)]

KEYS[1] = DISLOCK 锁的名称

KEYS[2] :订阅DISLOCK锁的状态,只要释放就可以占用

ARGV[1]:0 状态

ARGV[2]:生存时间

ARGV[3]:UUID

1.key不存在直接广播消息,锁不存在

2.key字段存在,字段值-1

​ 3.字段值大于0,重新设置过期时间

​ 4.字段值小于0,直接广播消息,锁不存在

发布0 这样订阅的都可以获得锁

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-G43I9yhw-1637716392561)(/Users/zhaokaijie/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211123185834273.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dXwgczju-1637716392563)(/Users/zhaokaijie/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211124082103189.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VsSWlJB1-1637716392566)(/Users/zhaokaijie/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211124084534385.png)]

只对

disLock.lock();

有用 ,每10s监听一次,没有完成重回30s。

在这里插入图片描述

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wOQ0QRly-1637716392573)(/Users/zhaokaijie/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211124085231046.png)]

分120段每段5个库存,这样5*120 = 600,就达到了每秒600订单的吞吐量

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LUUqqahO-1637716392576)(/Users/zhaokaijie/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211124085727834.png)]

根据skuid和分段去减

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MpL6QuGf-1637716392578)(/Users/zhaokaijie/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211124085913889.png)]

抢占分段锁,随机到一个分段

1.抢占成功,秒杀下单

2.抢占失败 ,是否超时,未超时,尝试下一个分段

​ 3.抢占成功,秒杀下单

​ 4.抢占失败,回到2

5.超时抢锁失败

1,3,5 结束

### 使用 RedisRedisson 在 Java 中实现分布式锁 #### 1. 添加依赖项 为了在项目中使用 Redisson,首先需要引入相应的 Maven 或 Gradle 依赖。 对于 Maven 用户,在 `pom.xml` 文件中添加如下依赖: ```xml <dependency> <groupId>org.redisson</groupId> <artifactId>redisson</artifactId> <version>3.17.6</version> </dependency> ``` 对于 Gradle 用户,则可以在 `build.gradle` 文件里加入下面的内容: ```groovy implementation 'org.redisson:redisson:3.17.6' ``` #### 2. 配置 Redisson 客户端连接池 创建配置文件来初始化 RedissonClient 对象。这里给出一个简单的 YAML 格式的配置实例: ```yaml singleServerConfig: address: "redis://127.0.0.1:6379" threads: 8 nettyThreads: 8 codec: class: org.redisson.codec.JsonJacksonCodec ``` 接着编写一段代码加载上述配置并获取客户端实例: ```java import org.redisson.Redisson; import org.redisson.api.RedissonClient; import org.redisson.config.Config; public class RedissonUtil { private static final String CONFIG_PATH = "/path/to/your/config.yaml"; public static RedissonClient createClient() throws Exception { Config config = Config.fromYAML(new File(CONFIG_PATH)); return Redisson.create(config); } } ``` #### 3. 创建和管理分布式锁 利用 Redisson 提供的 RLock 接口可以轻松地操作分布式锁。以下是具体的应用案例: ```java import org.redisson.api.RLock; import java.util.concurrent.TimeUnit; // 获取锁对象 RLock lock = redissonClient.getLock("myDistributedLock"); try { // 尝试加锁, 设置等待时间和自动解锁时间 boolean isLocked = lock.tryLock(10, 30, TimeUnit.SECONDS); if (isLocked) { try { // 执行业务逻辑... } finally { // 解锁 lock.unlock(); } } } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } ``` 这段程序展示了如何安全地获得、持有以及释放一把名为 `"myDistributedLock"` 的分布式锁。当尝试获取锁失败时(即返回 false),则不会执行后续受保护的操作;而一旦成功拿到锁之后,即使发生异常也会确保最终调用 unlock 方法完成解铃工作[^1]。
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