Redis分布式锁的实现方式
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Redis分布式锁的实现方式相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
目录
一、分布式锁是什么
分布式锁是 满足分布式系统或集群模式下多进程可见并且互斥的锁。
基于Redis实现分布式锁:
1、获取锁
- 互斥:确保只能有一个线程获取锁;
- 非阻塞:尝试获取锁,成功返回true,失败返回false;
添加锁过期时间,避免服务宕机引起死锁。
SET lock thread1 NX EX 10
2、释放锁
- 手动释放;
DEL key1
- 超时释放,获取锁时添加一个超时锁;
二、代码实例
package com.guor.utils;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class RedisLock implements ILock
private String name;
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
public RedisLock(String name, StringRedisTemplate stringRedisTemplate)
this.name = name;
this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
private static final String KEY_PREFIX = "lock:";
@Override
public boolean tryLock(long timeout)
// 获取线程唯一标识
long threadId = Thread.currentThread().getId();
// 获取锁
Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue()
.setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId+"", timeout, TimeUnit.SECONDS);
// 防止拆箱的空指针异常
return Boolean.TRUE.equals(success);
@Override
public void unlock()
stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX + name);
上面代码存在锁误删问题:
- 如果线程1获取锁,但线程1发生了阻塞,导致Redis超时释放锁;
- 此时,线程2尝试获取锁,成功,并执行业务;
- 此时,线程1重新开始执行任务,并执行完毕,执行释放锁(即删除锁);
- 但是,线程1删除的锁,和线程2的锁是同一把锁,这就是
分布式锁误删问题
;
在释放锁时,释放线程自己的分布式锁,就可以解决这个问题。
package com.guor.utils;
import cn.hutool.core.lang.UUID;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class RedisLock implements ILock
private String name;
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
public RedisLock(String name, StringRedisTemplate stringRedisTemplate)
this.name = name;
this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
private static final String KEY_PREFIX = "lock:";
private static final String UUID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true) + "-";
@Override
public boolean tryLock(long timeout)
// 获取线程唯一标识
String threadId = UUID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();
// 获取锁
Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue()
.setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeout, TimeUnit.SECONDS);
// 防止拆箱的空指针异常
return Boolean.TRUE.equals(success);
@Override
public void unlock()
// 获取线程唯一标识
String threadId = UUID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();
// 获取锁中的标识
String id = stringRedisTemplate.opsForValue().get(KEY_PREFIX + name);
// 判断标示是否一致
if(threadId.equals(id))
// 释放锁
stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX + name);
三、基于SETNX
实现的分布式锁存在下面几个问题
1、不可重入
同一个线程无法多次获取同一把锁。
2、不可重试
获取锁只尝试一次就返回false,没有重试机制。
3、超时释放
锁的超时释放虽然可以避免死锁,但如果业务执行耗时较长,也会导致锁释放,存在安全隐患。
4、主从一致性
如果Redis是集群部署的,主从同步存在延迟,当主机宕机时,此时会选一个从作为主机,但是此时的从没有锁标识,此时,其它线程可能会获取到锁,导致安全问题。
四、Redisson实现分布式锁
Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格。它不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象,还提供了许多分布式服务,其中包含各种分布式锁的实现。
1、pom
<!--redisson-->
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson</artifactId>
<version>3.13.6</version>
</dependency>
2、配置类
package com.guor.config;
import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class RedissonConfig
@Bean
public RedissonClient redissonClient()
// 配置
Config config = new Config();
/**
* 单点地址useSingleServer,集群地址useClusterServers
*/
config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379").setPassword("123456");
// 创建RedissonClient对象
return Redisson.create(config);
3、测试类
package com.guor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
@Slf4j
@SpringBootTest
class RedissonTest
@Resource
private RedissonClient redissonClient;
private RLock lock;
@BeforeEach
void setUp()
// 获取指定名称的锁
lock = redissonClient.getLock("nezha");
@Test
void test() throws InterruptedException
// 尝试获取锁
boolean isLock = lock.tryLock(1L, TimeUnit.SECONDS);
if (!isLock)
log.error("获取锁失败");
return;
try
log.info("哪吒最帅,哈哈哈");
finally
// 释放锁
lock.unlock();
五、探索tryLock源码
1、tryLock源码
尝试获取锁
public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException
// 最大等待时间
long time = unit.toMillis(waitTime);
long current = System.currentTimeMillis();
long threadId = Thread.currentThread().getId();
Long ttl = this.tryAcquire(waitTime, leaseTime, unit, threadId);
if (ttl == null)
return true;
else
// 剩余等待时间 = 最大等待时间 - 获取锁失败消耗的时间
time -= System.currentTimeMillis() - current;
if (time <= 0L) // 获取锁失败
this.acquireFailed(waitTime, unit, threadId);
return false;
else
// 再次尝试获取锁
current = System.currentTimeMillis();
// subscribe订阅其它释放锁的信号
RFuture<RedissonLockEntry> subscribeFuture = this.subscribe(threadId);
// 当Future在等待指定时间time内完成时,返回true
if (!subscribeFuture.await(time, TimeUnit.MILLISECONDS))
if (!subscribeFuture.cancel(false))
subscribeFuture.onComplete((res, e) ->
if (e == null)
// 取消订阅
this.unsubscribe(subscribeFuture, threadId);
);
this.acquireFailed(waitTime, unit, threadId);
return false;// 获取锁失败
else
try
// 剩余等待时间 = 剩余等待时间 - 获取锁失败消耗的时间
time -= System.currentTimeMillis() - current;
if (time <= 0L)
this.acquireFailed(waitTime, unit, threadId);
boolean var20 = false;
return var20;
else
boolean var16;
do
long currentTime = System.currentTimeMillis();
// 重试获取锁
ttl = this.tryAcquire(waitTime, leaseTime, unit, threadId);
if (ttl == null)
var16 = true;
return var16;
// 再次失败了,再看一下剩余时间
time -= System.currentTimeMillis() - currentTime;
if (time <= 0L)
this.acquireFailed(waitTime, unit, threadId);
var16 = false;
return var16;
// 再重试获取锁
currentTime = System.currentTimeMillis();
if (ttl >= 0L && ttl < time)
// 通过信号量的方式尝试获取信号,如果等待时间内,依然没有结果,会返回false
((RedissonLockEntry)subscribeFuture.getNow()).getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
else
((RedissonLockEntry)subscribeFuture.getNow()).getLatch().tryAcquire(time, TimeUnit.MILLISECONDS);
time -= System.currentTimeMillis() - currentTime;
while(time > 0L);
this.acquireFailed(waitTime, unit, threadId);
var16 = false;
return var16;
finally
this.unsubscribe(subscribeFuture, threadId);
2、重置锁的有效期
private void scheduleExpirationRenewal(long threadId)
RedissonLock.ExpirationEntry entry = new RedissonLock.ExpirationEntry();
// this.getEntryName():锁的名字,一个锁对应一个entry
// putIfAbsent:如果不存在,将锁和entry放到map里
RedissonLock.ExpirationEntry oldEntry = (RedissonLock.ExpirationEntry)EXPIRATION_RENEWAL_MAP.putIfAbsent(this.getEntryName(), entry);
if (oldEntry != null)
// 同一个线程多次获取锁,相当于重入
oldEntry.addThreadId(threadId);
else
// 如果是第一次
entry.addThreadId(threadId);
// 更新有效期
this.renewExpiration();
更新有效期,递归调用更新有效期,永不过期
private void renewExpiration()
// 从map中得到当前锁的entry
RedissonLock.ExpirationEntry ee = (RedissonLock.ExpirationEntry)EXPIRATION_RENEWAL_MAP.get(this.getEntryName());
if (ee != null)
// 开启延时任务
Timeout task = this.commandExecutor.getConnectionManager().newTimeout(new TimerTask()
public void run(Timeout timeout) throws Exception
RedissonLock.ExpirationEntry ent = (RedissonLock.ExpirationEntry)RedissonLock.EXPIRATION_RENEWAL_MAP.get(RedissonLock.this.getEntryName());
if (ent != null)
// 取出线程id
Long threadId = ent.getFirstThreadId();
if (threadId != null)
// 刷新有效期
RFuture<Boolean> future = RedissonLock.this.renewExpirationAsync(threadId);
future.onComplete((res, e) ->
if (e != null)
RedissonLock.log.error("Can't update lock " + RedissonLock.this.getName() + " expiration", e);
else
if (res)
// 递归调用更新有效期,永不过期
RedissonLock.this.renewExpiration();
);
, this.internalLockLeaseTime / 3L, TimeUnit.MILLISECONDS);// 10S
ee.setTimeout(task);
更新有效期
protected RFuture<Boolean> renewExpirationAsync(long threadId)
return this.evalWriteAsync(this.getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,
// 判断当前线程的锁是否是当前线程
"if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then
// 更新有效期
redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]);
return 1;
end;
return 0;",
Collections.singletonList以上是关于Redis分布式锁的实现方式的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章