Redis分布式锁的使用

在分布式系统中确保数据一致性,采用Redis的setnx和getset命令实现分布式锁。setnx命令在键不存在时设置值,getset则设置新值并返回旧值。通过这种方式,保证同一时间只有一个系统操作共享资源。

 为什么要用到分布式锁?

在分布式系统中,不同的系统需要使用到同一个资源的时候,需要对这个资源进行加锁,使得在某一时刻只有一个系统操作资源,以此来保证数据的一致性。

两个原子方法

setnx():不存在时设置值返回true,存在则不进行设置并返回false(对应java的setIfAbsent()方法)

getset():设置新值并返回旧值。

可以访问Redis中文网站查看具体的介绍:http://www.redis.cn/commands/setnx.html

 

java代码实现如下:

<dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;


/**
 * @author river
 * 2020/1/16
 */
@Component
public class RedisDistributedLock {

    private static final int EXPIRE_TIME = 30;//设置默认过期时间为30秒

    @Autowired
    StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    /**
     * 加锁
     * @param key 加锁对象
     * @return 加锁成功返回true,失败返回false
     */
    public boolean lock(String key) {
        return lock(key, EXPIRE_TIME);
    }

    /**
     * 加锁
     *
     * @param key    加锁键值
     * @param expire 过期时间,单位秒
     * @return 加锁成功返回true,失败返回false
     */
    public boolean lock(String key, int expire) {
        if (null == key) {
            System.out.println("key can not be null!");
            return false;
        }
        ValueOperations<String, String> valueOperations = stringRedisTemplate.opsForValue();
        final long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
        final String expireTime = String.valueOf(currentTimeMillis + expire * 1000 + 1);
        //如果不存在就设置,设置成功后直接返回true
        Boolean flag = valueOperations.setIfAbsent(key, expireTime);
        if (null != flag && flag) {
            return true;
        }
        String savedTime = valueOperations.get(key);
        //锁过期
        if (null != savedTime && Long.parseLong(savedTime) < currentTimeMillis) {
            String oldTime = valueOperations.getAndSet(key, expireTime);
            //旧的时间就是保存的时间时,加锁成功,返回true
            return savedTime.equals(oldTime);
        }
        return false;
    }

    /**
     * 解锁
     * @param key 解锁对象
     */
    public void unlock(String key) {
        if (null == key)
            return;
        ValueOperations<String, String> valueOperations = stringRedisTemplate.opsForValue();
        String savedTime = valueOperations.get(key);
        //没有过期就删除锁,过期了不进行操作
        if (!StringUtils.isEmpty(savedTime) && System.currentTimeMillis() < Long.parseLong(savedTime)) {
            valueOperations.getOperations().delete(key);
        }
    }
}

 

Redis分布式锁是一种基于Redis的分布式系统中实现互斥访问的机制。它可以确保在分布式环境下,同一时刻只有一个客户端能够持有锁,避免多个客户端同时修改共享资源导致的数据不一致性问题。 以下是Redis分布式锁的基本使用步骤: 1. 客户端尝试获取锁:客户端通过执行Redis的SET命令,尝试将一个特定的键值对设置为锁,并设置一个过期时间。例如,可以使用SETNX命令来设置键值对,只有在键不存在的情况下才会设置成功。 2. 锁的超时时间:为了避免某个客户端获取锁后异常退出或崩溃导致锁无法释放,需要为锁设置一个适当的超时时间。可以使用EXPIRE命令为锁设置过期时间,确保在一定时间后锁会自动释放。 3. 锁持有判断:在尝试获取锁之前,可以先检查锁是否已经被其他客户端持有。可以使用GET命令来获取锁的当前状态,如果返回值为空或者与当前客户端标识相同,则表示锁未被持有,可以获取锁。 4. 锁的释放:当客户端完成对共享资源的访问后,需要及时释放锁,以便其他客户端可以获取锁并继续操作。可以使用DEL命令将锁对应的键值对从Redis中删除,释放锁。 需要注意的是,在使用Redis分布式锁时,需要保证操作的原子性,避免竞争条件的发生。可以使用Lua脚本来将多个命令封装为一个原子操作,以确保获取锁和释放锁的过程是原子的。 此外,在使用Redis分布式锁时,还需要考虑以下几点: - 防止死锁:需要合理设置锁的超时时间,避免锁被持有后无法释放。 - 重入性:如果某个客户端已经持有锁,是否允许它再次获取锁,需要根据具体业务场景来确定。 - 锁粒度:锁的粒度应该尽量小,只锁定必要的共享资源,以提高并发性能。 综上所述,Redis分布式锁是一种常用的实现分布式互斥访问的机制,在分布式系统中起到了重要的作用。
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