分布式锁实现方案1、基于Redis的SETNX操作实现的分布式锁

来源:互联网 发布:官路淘宝txt下载 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 07:25

很多前辈们都写过类似的伪代码,但是前辈们都没有告诉你,redis分布式事务锁无论如何写都会存在一些问题(代码注释会给你揭晓),所以一定要活学活用(结合业务场景合理设置超时时间)

下面给出了一个相当来说实现算是完美一些(为什么是相对呢,因为无论如何实现都会存在)的锁代码,供大家学习与参考,关键代码也都给出了注释,如有疑问或错误,欢迎留言指正,谢谢。

调用示例:

final RedisDistributedLockTest test = new RedisDistributedLockTest();for (int i = 0; i < 100; i++) {    new Thread() {        @Override        public void run() {            RedisDistributedLock lock = new RedisDistributedLock(redis, "orderId", 5000);            try {                lock.lock(10000, TimeUnit.SECONDS);                test.doSth();            } catch (Exception e) {                e.printStackTrace();            } finally {                lock.unlock();            }        }    }.start();}     

源码如下:

package com.jd.o2o.lzc.lock;import com.jd.jim.cli.Cluster;import java.io.IOException;import java.util.concurrent.TimeUnit;/** * <pre> * 基于Redis的SETNX操作实现的分布式锁 * </pre> * @author lzc.java@icloud.com * */public class RedisDistributedLock {    private Cluster redis;    // 锁的名字    private String lockKey;    // 锁的值    private String lockVal = "";    // 默认锁的有效时长(毫秒)    private long lockExpires;    private boolean locked;    // 当前jvm内持有该锁的线程(if have one)      private Thread exclusiveOwnerThread;    /**     *     * @param redis     * @param lockKey  lockKey     * @param lockExpires lockKey过期时间,单位:毫秒     * @throws IOException     */    public RedisDistributedLock(Cluster redis, String lockKey, long lockExpires){        this.redis = redis;        this.lockKey = lockKey;        this.lockExpires = lockExpires;    }    /**     * 阻塞式获取锁 ,不过有超时时间,超过了tryGetLockTime还未获取到锁将直接返回false     * @param tryGetLockTime     * @param tryGetLockUnit     * @return     * @throws InterruptedException     */    protected boolean lock(long tryGetLockTime, TimeUnit tryGetLockUnit){        try {            // 超时控制 的时间可以从本地获取, 因为这个和锁超时没有关系, 只是一段时间区间的控制            long start = System.currentTimeMillis();            long timeout = tryGetLockUnit.toMillis(tryGetLockTime); // if !useTimeout, then it's useless            //int tryTimes=0;            while (System.currentTimeMillis() - start < timeout) {                //tryTimes++;                long lockExpireTime = System.currentTimeMillis() + lockExpires + 1;//锁超时时间                String stringOfLockExpireTime = String.valueOf(lockExpireTime);                if (setnx(lockKey, stringOfLockExpireTime)) { // 获取到锁                    // 成功获取到锁, 设置相关标识                    locked = true;                    exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();                    //System.out.println("拿到锁了,哈哈:"+tryTimes);                    return true;                }                //说明未获取到锁,进一步检查锁是否已经超时                String lockVal=redis.get(lockKey);                //是存在lockVal=null的情况的,C1客户端获取锁,并且处理完后,DEL掉锁,在DEL锁之前。                // C2通过SETNX向lockKey设置时间戳T0 发现有客户端已经获取锁,进入GET操作。                // 这时候C1客户端DEL掉锁成功。                // C2向lockKey发送GET命令,获取返回值T1(null)。                if(lockVal!=null&&Long.parseLong(lockVal)<System.currentTimeMillis()){                    //表明已经超时了,原来的线程可能可能出现意外未能及时释放锁                    String oldLockVal=redis.getSet(lockKey,stringOfLockExpireTime);                    //为什么会有下面这个判断呢?因为多线程情况下可能同时有多个线程在这一时刻发现锁过期,那么就会同时执行getSet获取锁操作,                    //通过下面的比较,可以找到第一个执行getSet操作的线程,让其获得锁,其它的线程则重试                    //oldLockVal也存在null的情况,大家可以想想为什么                    if(lockVal.equals(oldLockVal)){                        redis.expire(lockKey, lockExpires, TimeUnit.MILLISECONDS);                        // 成功获取到锁, 设置相关标识                        locked = true;                        exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();                        return true;                    }                }                Thread.sleep(5L);            }        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        return false;    }    /**     * 非阻塞,立即返回是否获取到锁     * @return     */    public boolean tryLock() {        if (setnx(lockKey, lockVal)) { // 获取到锁            //  成功获取到锁, 设置相关标识            locked = true;            //setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());            exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();            return true;        }        return false;    }    private boolean setnx(String lockKey, Object val) {        if (redis.setNX(lockKey, String.valueOf(val))) {            redis.expire(lockKey, lockExpires, TimeUnit.MILLISECONDS);            return true;        }        return false;    }    public boolean isLocked() {        return locked;    }    /**     * 释放锁     */    public void unlock() {        // 检查当前线程是否持有锁        if (Thread.currentThread() != exclusiveOwnerThread) {            // 表明锁并非当前线程所持有,不应该由当前线程来释放锁            System.out.println("表明锁并非当前线程所持有,不应该由当前线程来释放锁exclusiveOwnerThread:" + exclusiveOwnerThread + ",Thread.currentThread():"+Thread.currentThread()+",lockKey" + lockKey);            return;        }        //gaohongtianluck 忽略了一个地方。用del命令释放锁,如果线程A获得锁之后运行太久,久到另已经获得的锁失效了。        // 这时线程B进来,取缔了A上的锁,线程B运行到一半的时候,这时线程A也运行完了,杀一个回马枪把原本以为获取到的锁给del,        // 实际上是B获得的锁,那么就会导致其他线程进来竞争,而B还以为自己独占锁        //回复Ffadsfoadfjaodjfalkd:我也在思考这个问题,我觉得有一种写法可以尽量避免。在锁的时候,如果锁住了,回传超时时间,作为解锁时候的凭证,解锁时传入锁的键值和凭证。我思考的解锁时候有两种写法:        //1、解锁前get一下键值的value,判断是不是和自己的凭证一样。但这样存在一些问题:        //1)get时返回null的可能,此时表示有别的线程拿到锁并用完释放        //2)get返回非null,但是不等于自身凭证。由于有getset那一步,当两个竞争线程都在这个过程中时,存在持有锁的线程凭证不等于value,而value是稍慢那一步线程设置的value。        //        //2、解锁前用凭证判断锁是否已经超时,如果没有超时,直接删除;如果超时,等着锁自动过期就好,免得误删别人的锁。但这种写法同样存在问题,由于线程调度的不确定性,判断到删除之间可能过去很久,并不是绝对意义上的正确解锁。        //        //关于解锁我只想到这么多,希望有帮助,欢迎拍砖多交流。        //综上所述,lzc.java实现采用了非常简单的方法,如上所述,即超时的情况下可能会出现误释放锁的场景,所以使用的时候就需要合理设置超时时间了        redis.del(lockKey);        exclusiveOwnerThread = null;    }}
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