這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會給大家?guī)碛嘘P(guān)redis中怎樣實(shí)現(xiàn)分布式鎖，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

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在Java里面，如果多個線程同時訪問公共資源，不做些同步措施可能就會對數(shù)據(jù)的一致性造成破壞，例如下面的例子，多個線程同時對COUNT做 +1操作（為了測試方便就使用單機(jī)多個線程執(zhí)行）

import lombok.SneakyThrows;import java.util.concurrent.Semaphore;public class ThreadLockTest extends Thread{// 多個線程對COUNT進(jìn)行操作    public static volatile int COUNT = 0;    // 信號燈，用于所有線程執(zhí)行完后主線程輸出    public static Semaphore semaphore = new Semaphore(0);    @SneakyThrows    @Override    public void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + " 操作：" + COUNT++);            Thread.sleep(100);        }try {
            System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + " 執(zhí)行完成");            semaphore.release();        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();        }
    }public static void main(String[] args) throws InterruptedException {new ThreadLockTest().start();        new ThreadLockTest().start();        new ThreadLockTest().start();        semaphore.acquire(3);        System.out.println("主線程輸入總數(shù)：" + COUNT);    }
}

3個線程，每個線程循環(huán)執(zhí)行 "i+1" 10次，預(yù)期輸出結(jié)果應(yīng)該是30，輸出結(jié)果不一定是30，這是因?yàn)闆]同步處理，對一致性造成破壞

不做同步處理會造成結(jié)果與我們期望的不一樣，所以需要用到synchronized關(guān)鍵字或者Lock對象來做同步處理，但是這兩者都只適用于單機(jī)的服務(wù)器。在分布式服務(wù)器下，無法使用synchronized關(guān)鍵字和Lock對象進(jìn)行同步操作，這個時候就要想想其他辦法，Redis就提供了一些分布式鎖的方案。如下：

Redis提供呢NX函數(shù)給我們設(shè)置鎖，就是向Redis插入一個key-value,key就是鎖名稱，value可以使用UUID或者 機(jī)器號+線程名稱，當(dāng)用完的時候再刪除這個key，但是只有value一致的情況下才能刪除，這樣才能保證加鎖與解鎖的線程是同一個，SETNX是Redis提供的一個命令，當(dāng)Redis中不存在指定的key時才能成功插入，Jedis也有對應(yīng)的函數(shù)。

public static long lock(String key, String requestId){return jedis.setnx(key, requestId);    // 獲取鎖，返回1則獲取鎖成功，返回0則獲取鎖失敗}

這里順便把解鎖的函數(shù)貼出來，這里使用到lua腳本直接判斷刪除。如果不用lua腳本刪除我們的程序要分成幾部: 1.根據(jù)key查詢值；2.判斷值與當(dāng)前線程值是否一致；3.刪除key。但是這幾部走下來，如果中間出了什么問題就會造成一些麻煩（此處下面再展開可能會有哪些麻煩）。所以為了保證原子性，用lua一步到位。

//刪除key的lua腳本，先比較requestId是否相等，相等則刪除,使用腳本執(zhí)行保證原子性private static final String DEL_SCRIPT = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";public static long unLock(String key, String requestId) {//刪除成功表示解鎖成功,返回1則解鎖成功，返回0則解鎖失敗    return jedis.eval(DEL_SCRIPT, Collections.singletonList(key), Collections.singletonList(requestId));}

再執(zhí)行一下代碼加上鎖之后的執(zhí)行結(jié)果

@SneakyThrows@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {
        String uuid = UUID.randomUUID().toString();        while(1 != JedisTest.lock("COUNT_ADD_LOCK", uuid));        System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + " 操作：" + COUNT++);        Thread.sleep(100);        JedisTest.unLock("COUNT_ADD_LOCK", uuid);    }try {
        System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + " 執(zhí)行完成");        semaphore.release();    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();    }
}

執(zhí)行結(jié)果也每次都能保證輸出的是我們的預(yù)期值

上面的加鎖方案會有個問題，就是當(dāng)加鎖的那個線程所在的服務(wù)器宕機(jī)之后，鎖就一致存在，會導(dǎo)致其他線程一直在阻塞，所以需要加上一個失效時間。當(dāng)加鎖的服務(wù)器宕機(jī)之后過了過了有效時間其他服務(wù)器就能再上鎖。

加失效時間

private static final int LOCK_EX_SECONDS = 5;public static long lock(String key, String requestId){return jedis.setex(key,LOCK_EX_SECONDS,requestId);}

這里往Redis插入數(shù)據(jù)的時候必須同時加上過期時間，如果分成兩步走：
    1.插入數(shù)據(jù)，
    2.給key設(shè)置失效時間 
有可能在第一步插入數(shù)據(jù)之后服務(wù)器宕機(jī)了，這樣就造成失效時間沒有設(shè)置上，死鎖的問題就又出現(xiàn)了，所以必須插入數(shù)據(jù)的時候同時設(shè)置失效時間。

給key加了失效時間比沒有好，但是缺陷還是有很多，因?yàn)槭r間都是根據(jù)我們開發(fā)人員評估這段業(yè)務(wù)執(zhí)行起來需要多少時間，并不是準(zhǔn)確計(jì)算每次請求這段業(yè)務(wù)所需的時間。這樣就會造成一個問題：我們業(yè)務(wù)還沒執(zhí)行完，鎖因?yàn)闀r間到期而被釋放，再有其他線程同時訪問到這部分公共資源，也會破壞其一致性。還有一個就是上面提到解鎖操作那3步（1.根據(jù)key查詢值；2.判斷值與當(dāng)前線程值是否一致；3.刪除key）不能分開執(zhí)行的原因，例如：
    線程A：lock()，插入數(shù)據(jù)并且設(shè)置過期時間
    線程A：執(zhí)行業(yè)務(wù)完畢
    線程A：根據(jù)鎖的key獲取value--解鎖第一步
    線程A：判斷當(dāng)前線程的value與鎖的value一致--解鎖第二部
        上面判斷結(jié)果一致情況下，key這個時候剛好過了有效時間
    線程B：lock(),獲取鎖成功
    線程A：unlock() 解鎖成功，因?yàn)樯厦嬉呀?jīng)判斷了value一致，所以只需要del(key)就能解鎖
從上面這個流程看到，如果解鎖不保證原子性可能會出現(xiàn)線程A把線程B的鎖釋放的問題。
還有鎖失效的問題需要如何處理？

Redisson

可以使用Redisson來實(shí)現(xiàn)鎖，Redisson具有一個看門狗機(jī)制，Redisson實(shí)現(xiàn)鎖的方案是給鎖設(shè)置一個過期時間，當(dāng)業(yè)務(wù)還沒執(zhí)行完Redisson會更新一下鎖的失效時間，如果發(fā)生宕機(jī)情況鎖的有效時間過了自然就釋放了，而且Redisson是可重入鎖。下面看一下Redisson加鎖解鎖代碼

public class RedissonConfig {public static final String REDIS_ADDRESS_PORT = "redis://192.168.0.90:6380";    public static RedissonClient REDISSON_CLIENT;    public static synchronized RedissonClient getRedisson(){if(REDISSON_CLIENT == null) {
            Config config = new Config();            SingleServerConfig singleServerConfig = config.useSingleServer();            singleServerConfig.setAddress(REDIS_ADDRESS_PORT);            REDISSON_CLIENT = Redisson.create(config);        }return REDISSON_CLIENT;    }

}

@SneakyThrows@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {
        RLock lock = RedissonConfig.getRedisson().getLock("COUNT_ADD_LOCK");        while(!lock.tryLock());        System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + " 操作：" + COUNT++);        Thread.sleep(100);        lock.unlock();    }try {
        System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + " 執(zhí)行完成");        semaphore.release();    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();    }
}

多次的執(zhí)行結(jié)果都能達(dá)到預(yù)期值

上述就是小編為大家分享的Redis中怎樣實(shí)現(xiàn)分布式鎖了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

本文標(biāo)題：Redis中怎樣實(shí)現(xiàn)分布式鎖
文章起源：http://vcdvsql.cn/article18/gjiedp.html

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