Redis分布式锁

最新推荐文章于 2021-10-08 08:38:57 发布

vincentchen1990

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分类专栏： Java开发

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本文介绍了如何使用Redis实现分布式锁，分为悲观锁和乐观锁两种方式。悲观锁利用SET命令的NX和EX参数确保原子操作，防止死锁。乐观锁则通过WATCH、MULTI和EXEC事务操作，当并发修改时，失败的消费者可以重试直至成功。

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一、悲观锁

使用redis实现分布式悲观锁，主要是使用了redis原生命令的set命令（http://redisdoc.com/string/set.html），

SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

从 Redis 2.6.12 版本开始， SET 命令的行为可以通过一系列参数来修改，比如NX参数，就能取代SETNX命令。【EX seconds】参数又将SET命令和EXPIRE命令结合为原子操作，这就为我们的分布式悲观锁打下了基础。

假设A、B分别是分布式系统同个资源的消费者，在获取该资源前，需要获取锁，才能对资源进行操作（否则会引起冲突）。此时A、B同时向redis发起命令：

//mykey代表key值，myValue代表value值，EX 10代表10秒失效，NX代表不存在该key才进行操作，否则返回nil
set myKey myValue EX 10 NX

有且只有一个消费者能set成功（获得OK），其余的都会返回nil。

该锁的好处在于，如果A消费者获取锁成功后，即使A挂了，锁也会在规定的失效时间内解锁，不会造成死锁问题。

Java代码的实现如下（此处使用了redisTemplate的连接工具）：

public String setRedis(String key, String value) {
        Boolean execute = redisTemplate.execute(new RedisCallback<Boolean>() {

            @Override
            public Boolean doInRedis(RedisConnection redisConnection) throws DataAccessException {
                return redisConnection.set(key.getBytes(), value.getBytes(), Expiration.from(Duration.ofSeconds(100)), RedisStringCommands.SetOption.ifAbsent());
            }
        });
        if (execute)
            return "OK";
        else
            return "Failed";
    }

二、乐观锁

redis实现乐观锁，主要是使用了redis的如下事务的命令：

1.multi，开启Redis的事务，置客户端为事务态。
2.exec，提交事务，执行从multi到此命令前的命令队列，置客户端为非事务态。
3.discard，取消事务，置客户端为非事务态。
4.watch,监视键值对，作用时如果事务提交exec时发现监视的监视对发生变化，事务将被取消。

消费者A、B需要对变量v进行修改，他们同时进行如下操作：观察（watch命令）v，开启事务（multi），执行修改v的操作，提交事务（exec），中途如果有其他消费者已经修改了变量v，那么根据redis的事务的特性，exec提交的结果就是不成功。此时不成功的消费者可以继续重试，直至成功或者达到最大重试次数。

以下是java代码的实现方式：

public Object positiveLock(String key, String value) throws Exception {
        int maxTryTime = 100;
        while(true) {
            //execute返回事务内多个命令的执行结果
            List execute = (List)redisTemplate.execute(new SessionCallback<Object>() {
                @Override
                public Object execute(RedisOperations operations) throws DataAccessException {
                    operations.watch(key);
                    operations.multi();
                    operations.delete("lalall");
                    operations.opsForValue().set(key, value);
                    operations.opsForValue().set("abcdefg", value);
                    Object val = operations.exec();
                    return val;
                }
            });
            if(execute == null){
                throw new Exception("未知异常");
            }
            //乐观锁获取成功
            if(execute != null && execute.size() > 0){
                break;
            }
            //重试次数太多
            if(maxTryTime-- < 0){
                break;
            }
        }

        return "OK";
    }