基于缓存实现分布式锁

文章目录

• 前言
• 一、Redis缓存是什么？
• 二、实现过程
  • 1.思路
  • 2.代码

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前言

参考文章：

分布式锁的几种简单实现方式分析_基于缓存实现分布式锁的实现方式有-优快云博客

Redis分布式锁的实现方式、实现原理 - 知乎

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、Redis缓存是什么？

                                                 高性能--高并发

• Redis是一个内存数据库，通过将数据存储在内存中而非磁盘，能够实现极快的读写速度。
• Redis使用数据结构，如字符串、哈希、列表等，以便快速访问所需数据,通常用键值对<key,value>来表示。
• Redis采用单线程模型，避免了多线程竞争带来的复杂性，从而进一步提高了性能。
• Redis 除了做缓存之外，也经常用来做分布式锁，消息队列。

二、实现过程

1.思路

在Redis中，可以使用SETNX命令来实现基本的分布式锁。SETNX命令会尝试在缓存中设置一个键值对，如果键不存在，则设置成功并返回1；如果键已存在，则设置失败并返回0。

还需要考虑：

• 缓存的持久性: 确保锁在系统重启或缓存失效时能够正确恢复。
• 缓存的过期时间: 可以为锁设置了一个过期时间，以防止节点在获取锁后崩溃或异常退出，导致锁一直无法释放。设置合理的过期时间可以避免锁长时间占用而导致的资源浪费。
• 锁的安全释放:在使用Redis的DEL命令来删除锁时，需要确保操作的原子性，避免误删其他节点持有的锁，避免造成多线程或多节点情况下的并发问题。我们可以引入一个计数器，记录某个线程获取锁的次数。当线程再次尝试获取锁时，只有计数器为0时才会真正获取锁，否则只会增加计数器。释放锁时，计数器减少，直到为0才真正释放锁。
• 缓存的一致性：在使用多个缓存节点时，确保它们之间存储的数据保持一致性。由于缓存可能会存储临时数据，因此在多个节点同时访问和修改数据时，保持数据的准确性和一致性变得尤为重要。可以选择使用Redis的集群模式或者使用分布式锁库，确保锁在多个节点间的一致性。

2.代码

代码如下（示例）：

public class DistributedLockForRedis {
    private static final String REDIS_HOST = "localhost";
    private static final int REDIS_PORT = 6379;
 
    // 获取锁
    public static boolean acquireLock(String lockName, int timeout) {
        Jedis jedis = new Jedis(REDIS_HOST, REDIS_PORT);
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        while (true) {

 //Redis命令解释：NX：表示如果锁不存在则设置成功。EX：表示设置锁的过期时间为timeout秒。

            String result = jedis.set(lockName, "holder", "NX", "EX", timeout);
            if (result != null && result.equalsIgnoreCase("OK")) {
                // 成功获取到锁
                return true;
            } else if (System.currentTimeMillis() - startTime > timeout) {
                // 超时退出
                return false;
            } else {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    // 线程被中断
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        }
    }
 
    // 释放锁
    public static void releaseLock(String lockName) {
        Jedis jedis = new Jedis(REDIS_HOST, REDIS_PORT);
        jedis.del(lockName);
    }
 
    // 使用锁
    public static void doSomethingWithLock() {
        String lockName = "my_lock";
        if (acquireLock(lockName, 5000)) {
            try {
                // 执行需要加锁的操作
                System.out.println("Lock acquired. Doing something...");
                Thread.sleep(5000);
                System.out.println("Finished.");
            } catch (InterruptedException e) {
                // 线程被中断
                Thread.currentThread().interrupt();
            } finally {
                releaseLock(lockName);
            }
        } else {
            System.out.println("Failed to acquire lock.");
        }
    }
 
    // 主程序
    public static void main(String[] args) {
        doSomethingWithLock();
    }
 
}