本文主要介绍使用redis实现简单的分布式锁以及Redisson 是如何实现分布式锁的。
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分布式锁的本质
- 分布式锁本质是对redis中的值是否存在做判断
- Java层的接口是redisTemplate.opsForXXX().setIfAbsent() / putIfAbsent()
- 对应redis的接口是SETNX(存在就不放置值,不存在就放置值)
- redis不存在并发问题是因为它是单线程的
- 加锁在使用上,其实是对两个值进行操作
- 假设需要操作的值是A
- 那么首先通过对B值的存在与否进行判断,在获取到对B值的操作后,且让其他线程无法继续操作B值,就起到锁的作用了
- 在B锁存在的情况下对A进行操作,就显得狠容易
目的和实验复现前提
- 基于 Redis 实现一个通用的分布式锁组件。
- 前提
- jmeter: Java进阶系列:使用Jmeter进行并发测试
- nginx: 常见中间件安装语句中的nginx安装语句
- idea:开发工具
整体模式
- Jmeter发压到Nginx上,Nginx在负载到两台应用上,应用去redis上扣款,组成分布式环境。
- 注意在实验的时候,可以打包两个端口不同的jar包,也可以在idea上开启Allow parallel run达到实验目的。
主要关注点
- 【互斥】
- 因为是分布式情况,所以synchronized失效。
- 多线程同时访问同一个变量的时候,需要保持互斥,使用redis的setnx来实现。
- 【锁释放】
- 如果执行过程中出现问题,那么无法释放锁?
- 使用try-catch-finally,在finally中释放锁
- 如果finally没有执行,怎么办?
- 给锁加时间,到期自动释放
- 同时为了保证原子性,获取锁和给锁加时间,应该是原子操作
- 代码复用问题
- 加解锁代码做成接口和实现类
- 因为互斥,锁需要做成单例
- 如何保证/控制该类的加解锁顺序是匹配的?
- 比如A线程调用了加锁方法,B线程调用了解锁方法
- 生成uuid做凭据,加锁时,生成uuid放入redission的value值,解锁时,获取redission的alue值与线程的uuid比较,相同则释放锁,以此来保证同一把锁
- 因为锁类是单例的,uuid在加锁方法内是随即生成的,所以存在线程安全问题多线程访问的时候,调用加锁方法,会产生多个uuid,setnx未失效前,访问返回false,虽然获取锁失败,但是存在重写uuid的可能,所以uuid必须放在threadlocal中。
- 又因为thread复用问题,存在threadlocal污染的问题,结束时,需要remove。
- 如果执行过程中出现问题,那么无法释放锁?
- 【支持阻塞和非阻塞】
- 阻塞:获取不到锁,直接return false
- 非阻塞:加锁过程写成while循环
- 【可重入性】
- 先判断锁是否存在,不存在则创建锁,
- 存在,则依据threadlocal的uuid来判断是否为同一把锁,同锁准入。
- 【锁超时】
- 业务执行时间远大于锁的生效时间,
- 设置守护线程,异步续时
- 解锁时,关闭守护续时线程
- 创建线程时,将该守护线程的线程号放入uuid,
- 释放锁的时候,通过uuid获取线程号,做interrupt。
- 业务执行时间远大于锁的生效时间,
具体实现
- 见项目源码:DistributedLock_Redis
Redisson是如何实现分布式锁的
-
在语句中使用字符串拼接的方式把lua脚本传送至redis执行
-
基本原理还是如上述,在主要关注点里面。
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参考博客:Redisson 是如何实现分布式锁的