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SpringBoot+Redis如何实现分布式锁

发布时间:2021-11-25 09:16:54 来源:亿速云 阅读:219 作者:小新 栏目:编程语言

这篇文章主要介绍了SpringBoot+Redis如何实现分布式锁,具有一定借鉴价值,感兴趣的朋友可以参考下,希望大家阅读完这篇文章之后大有收获,下面让小编带着大家一起了解一下。

jedis的nx生成锁

  •  如何删除锁

  •  模拟抢单动作(10w个人开抢)

  •  jedis的nx生成锁

对于java中想操作redis,好的方式是使用jedis,首先pom中引入依赖:

<dependency>      <groupId>redis.clients</groupId>      <artifactId>jedis</artifactId>  </dependency>

对于分布式锁的生成通常需要注意如下几个方面:

  •  创建锁的策略:redis的普通key一般都允许覆盖,A用户set某个key后,B在set相同的key时同样能成功,如果是锁场景,那就无法知道到底是哪个用户set成功的;这里jedis的setnx方式为我们解决了这个问题,简单原理是:当A用户先set成功了,那B用户set的时候就返回失败,满足了某个时间点只允许一个用户拿到锁。

  •  锁过期时间:某个抢购场景时候,如果没有过期的概念,当A用户生成了锁,但是后面的流程被阻塞了一直无法释放锁,那其他用户此时获取锁就会一直失败,无法完成抢购的活动;当然正常情况一般都不会阻塞,A用户流程会正常释放锁;过期时间只是为了更有保障。

下面来上段setnx操作的代码:

public boolean setnx(String key, String val) {          Jedis jedis = null;          try {              jedis = jedisPool.getResource();              if (jedis == null) {                  return false;              }              return jedis.set(key, val, "NX", "PX", 1000 * 60).                      equalsIgnoreCase("ok");          } catch (Exception ex) {          } finally {              if (jedis != null) {                  jedis.close();              }          }          return false;      }

这里注意点在于jedis的set方法,其参数的说明如:

  •  NX:是否存在key,存在就不set成功

  •  PX:key过期时间单位设置为毫秒(EX:单位秒)

setnx如果失败直接封装返回false即可,下面我们通过一个get方式的api来调用下这个setnx方法:

@GetMapping("/setnx/{key}/{val}")  public boolean setnx(@PathVariable String key, @PathVariable String val) {       return jedisCom.setnx(key, val);  }

访问如下测试url,正常来说第一次返回了true,第二次返回了false,由于第二次请求的时候redis的key已存在,所以无法set成功

SpringBoot+Redis如何实现分布式锁

由上图能够看到只有一次set成功,并key具有一个有效时间,此时已到达了分布式锁的条件。

如何删除锁

上面是创建锁,同样的具有有效时间,但是我们不能完全依赖这个有效时间,场景如:有效时间设置1分钟,本身用户A获取锁后,没遇到什么特殊情况正常生成了抢购订单后,此时其他用户应该能正常下单了才对,但是由于有个1分钟后锁才能自动释放,那其他用户在这1分钟无法正常下单(因为锁还是A用户的),因此我们需要A用户操作完后,主动去解锁:

public int delnx(String key, String val) {          Jedis jedis = null;          try {              jedis = jedisPool.getResource();              if (jedis == null) {                  return 0;              }              //if redis.call('get','orderkey')=='1111' then return redis.call('del','orderkey') else return 0 end              StringBuilder sbScript = new StringBuilder();              sbScript.append("if redis.call('get','").append(key).append("')").append("=='").append(val).append("'").                      append(" then ").                      append("    return redis.call('del','").append(key).append("')").                      append(" else ").                      append("    return 0").                      append(" end");              return Integer.valueOf(jedis.eval(sbScript.toString()).toString());          } catch (Exception ex) {          } finally {              if (jedis != null) {                  jedis.close();              }          }          return 0;      }

这里也使用了jedis方式,直接执行lua脚本:根据val判断其是否存在,如果存在就del;

其实个人认为通过jedis的get方式获取val后,然后再比较value是否是当前持有锁的用户,如果是那最后再删除,效果其实相当;只不过直接通过eval执行脚本,这样避免多一次操作了redis而已,缩短了原子操作的间隔。(如有不同见解请留言探讨);同样这里创建个get方式的api来测试:

@GetMapping("/delnx/{key}/{val}")  public int delnx(@PathVariable String key, @PathVariable String val) {     return jedisCom.delnx(key, val);  }

注意的是delnx时,需要传递创建锁时的value,因为通过et的value与delnx的value来判断是否是持有锁的操作请求,只有value一样才允许del;

模拟抢单动作(10w个人开抢)

有了上面对分布式锁的粗略基础,我们模拟下10w人抢单的场景,其实就是一个并发操作请求而已,由于环境有限,只能如此测试;如下初始化10w个用户,并初始化库存,商品等信息,如下代码:

//总库存      private long nKuCuen = 0;      //商品key名字      private String shangpingKey = "computer_key";      //获取锁的超时时间 秒      private int timeout = 30 * 1000;      @GetMapping("/qiangdan")      public List<String> qiangdan() {          //抢到商品的用户          List<String> shopUsers = new ArrayList<>();          //构造很多用户          List<String> users = new ArrayList<>();          IntStream.range(0, 100000).parallel().forEach(b -> {              users.add("神牛-" + b);          });          //初始化库存          nKuCuen = 10;          //模拟开抢          users.parallelStream().forEach(b -> {              String shopUser = qiang(b);              if (!StringUtils.isEmpty(shopUser)) {                  shopUsers.add(shopUser);              }          });          return shopUsers;      }

有了上面10w个不同用户,我们设定商品只有10个库存,然后通过并行流的方式来模拟抢购,如下抢购的实现:

/**       * 模拟抢单动作       *       * @param b       * @return       */      private String qiang(String b) {          //用户开抢时间          long startTime = System.currentTimeMillis();          //未抢到的情况下,30秒内继续获取锁          while ((startTime + timeout) >= System.currentTimeMillis()) {              //商品是否剩余              if (nKuCuen <= 0) {                  break;              }              if (jedisCom.setnx(shangpingKey, b)) {                  //用户b拿到锁                  logger.info("用户{}拿到锁...", b);                  try {                      //商品是否剩余                      if (nKuCuen <= 0) {                          break;                      }                      //模拟生成订单耗时操作,方便查看:神牛-50 多次获取锁记录                      try {                          TimeUnit.SECONDS.sleep(1);                      } catch (InterruptedException e) {                          e.printStackTrace();                      }                      //抢购成功,商品递减,记录用户                      nKuCuen -= 1;                      //抢单成功跳出                      logger.info("用户{}抢单成功跳出...所剩库存:{}", b, nKuCuen);                      return b + "抢单成功,所剩库存:" + nKuCuen;                  } finally {                      logger.info("用户{}释放锁...", b);                      //释放锁                      jedisCom.delnx(shangpingKey, b);                  }              } else {                  //用户b没拿到锁,在超时范围内继续请求锁,不需要处理  //                if (b.equals("神牛-50") || b.equals("神牛-69")) {  //                    logger.info("用户{}等待获取锁...", b);  //                }              }          }          return "";      }

这里实现的逻辑是:

  •  parallelStream():并行流模拟多用户抢购

  •  (startTime + timeout) >= System.currentTimeMillis():判断未抢成功的用户,timeout秒内继续获取锁

  •  获取锁前和后都判断库存是否还足够

  •  jedisCom.setnx(shangpingKey, b):用户获取抢购锁

  •  获取锁后并下单成功,最后释放锁:jedisCom.delnx(shangpingKey, b)

再来看下记录的日志结果:

SpringBoot+Redis如何实现分布式锁

最终返回抢购成功的用户:

SpringBoot+Redis如何实现分布式锁

感谢你能够认真阅读完这篇文章,希望小编分享的“SpringBoot+Redis如何实现分布式锁”这篇文章对大家有帮助,同时也希望大家多多支持亿速云,关注亿速云行业资讯频道,更多相关知识等着你来学习!

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