关于分布式锁的简单测试

在分布式集群环境中,传统的同步机制如`synchronized`已无法满足需求。本文通过测试探讨了利用Redis的原子性`incr`操作实现分布式锁的方法。通过模拟多线程并发场景,展示了未加锁时结果的不准确性以及使用Redis incr后的正确性,验证了Redis在分布式锁中的可行性。

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在分布式集群项目中,同步synchronized (args) {}已经不再适用。要锁也只是锁住一台服务器。那么如何去做分布式集群锁呢??

首先,我们会想到,要保证分布式集群项目的原子性操作,以我目前的能力,只有两种方法。

1、是锁的标记可以在项目互相通信

2、使用一台单机服务器来标记,并保证这一单机服务标记的原子性。

我觉得第二种方式还是比较容易实现的。现在的redis性能相当高,我想,这是个不错的选择。

首先,我们先来用多个线程,模拟多个并行的服务器。此时不加锁。

public static void main(String[] args) {
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
    new Thread() {@Override public void run() {
        for (int j = 0; j < 10000; j++) {
          System.out.println(++no);
        }

      }
    }.start();
  }
}

理想情况下,100个线程,每个线程执行10000次++,结果应该是1000000。而由于并发的原因,肯定会少于或等于预期结果结果如下:
第一次执行:999988

第二次执行:999995

第三次执行:999984

实验结果确实是预期的那样。

Redis的incr操作具有原子性,那么,我们是否可以尝试用它呢?来看个结果吧:

public static void main(String[] args) {
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
    new Thread() {@Override public void run() {
        for (int j = 0; j < 10000; j++) {
          Jedis jedis = jedisPool.getResource();
          System.out.println(++no + " " + jedis.incr("lock-key"));
          jedisPool.returnResource(jedis);
        }

      }
    }.start();
  }
}

运行结果:999992 1000000
既然保证了Redis的incr操作的原子性,那么就可以使用了。

我编写了如下测试代码:

package yyf.Jedis.toolsByRedis;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
import redis.clients.jedis.JedisShardInfo;
import redis.clients.jedis.ShardedJedisPool;

/**
 * 借助redis的分布式锁
 * @author yuyufeng
 *
 */
public class LockByRedis {

  static int no = 0;
  static JedisPool jedisPool;
  static {
    JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
    config.setMaxTotal(100);
    config.setMaxIdle(5);
    config.setMaxWaitMillis(1000);
    config.setTestOnBorrow(false);

    // 构造池
    jedisPool = new JedisPool(config, "127.0.0.1", 6379, 1000, "pwd12345");
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    jedis.flushAll();
    jedisPool.returnResource(jedis);

  }

  public static void main(String[] args) {
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
      new Thread() {@Override public void run() {
          for (int j = 0; j < 100; j++) {
            Jedis jedis = jedisPool.getResource();
            long incr = jedis.incr("lock-key");
            if (incr == 1) {
              System.out.println("### " + (++no));
              jedis.del("lock-key");
            } else {
              j--;
            }
            jedisPool.returnResource(jedis);
          }

        }
      }.start();
    }
  }

}

预期结果:三次都是10000
三次运行结果;### 10000、### 10000、### 10000

注释掉锁后对比:

package yyf.Jedis.toolsByRedis;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
import redis.clients.jedis.JedisShardInfo;
import redis.clients.jedis.ShardedJedisPool;

/**
 * 借助redis的分布式锁
 * @author yuyufeng
 *
 */
public class LockByRedis {

  static int no = 0;
  static JedisPool jedisPool;
  static {
    JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
    config.setMaxTotal(100);
    config.setMaxIdle(5);
    config.setMaxWaitMillis(1000);
    config.setTestOnBorrow(false);

    // 构造池
    jedisPool = new JedisPool(config, "127.0.0.1", 6379, 1000, "pwd12345");
    Jedis jedis = jedisPool.getResource();
    jedis.flushAll();
    jedisPool.returnResource(jedis);

  }

  public static void main(String[] args) {
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
      new Thread() {@Override public void run() {
          for (int j = 0; j < 100; j++) {
            Jedis jedis = jedisPool.getResource();
            long incr = jedis.incr("lock-key");
            //						if (incr == 1) {
            System.out.println("### " + (++no));
            //							jedis.del("lock-key");
            //						} else {
            //							j--;
            //						}
            jedisPool.returnResource(jedis);
          }

        }
      }.start();
    }
  }

}

预期结果:三次都不大于10000的值
三次运行结果:### 9956、### 9965、### 9948

总结

虽然是简单的测试验证,但是对于代码逻辑的分析,足以证明,借助redis的incr操作来做分布式锁是个不错的选择。

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