圖解 Redis 分佈式鎖
基本原理
我們可以同時去一個地方 “佔坑”，如果佔到，就執行邏輯。否則就必須等待，直到釋放鎖。“佔坑” 可以去 redis，可以去數據庫，可以去任何大家都能訪問的地方。等待可以自旋的方式。
階段一
public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {
//階段一
Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");
//獲取到鎖，執行業務
if (lock) {
Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();
//刪除鎖，如果在此之前報錯或宕機會造成死鎖
stringRedisTemplate.delete("lock");
return categoriesDb;
}else {
//沒獲取到鎖，等待100ms重試
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return getCatalogJsonDbWithRedisLock();
}
}
public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCategoryMap() {
ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();
String catalogJson = ops.get("catalogJson");
if (StringUtils.isEmpty(catalogJson)) {
System.out.println("緩存不命中，準備查詢數據庫。。。");
Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb= getCategoriesDb();
String toJSONString = JSON.toJSONString(categoriesDb);
ops.set("catalogJson", toJSONString);
return categoriesDb;
}
System.out.println("緩存命中。。。。");
Map<String, List<Catalog2Vo>> listMap = JSON.parseObject(catalogJson, new TypeReference<Map<String, List<Catalog2Vo>>>() {});
return listMap;
}問題： setnx 佔好了位，業務代碼異常或者程序在頁面過程中宕機。沒有執行刪除鎖邏輯，這就造成了死鎖
解決： 設置鎖的自動過期，即使沒有刪除，會自動刪除
階段二
public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {
Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");
if (lock) {
//設置過期時間
stringRedisTemplate.expire("lock", 30, TimeUnit.SECONDS);
Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();
stringRedisTemplate.delete("lock");
return categoriesDb;
}else {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return getCatalogJsonDbWithRedisLock();
}
}問題： setnx 設置好，正要去設置過期時間，宕機。又死鎖了。
解決： 設置過期時間和佔位必須是原子的。redis 支持使用 setnx ex 命令
階段三
public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {
//加鎖的同時設置過期時間，二者是原子性操作
Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "1111",5, TimeUnit.SECONDS);
if (lock) {
Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();
//模擬超長的業務執行時間
try {
Thread.sleep(6000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
stringRedisTemplate.delete("lock");
return categoriesDb;
}else {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return getCatalogJsonDbWithRedisLock();
}
}問題： 刪除鎖直接刪除？？？如果由於業務時間很長，鎖自己過期了，我們直接刪除，有可能把別人正在持有的鎖刪除了。
解決： 佔鎖的時候，值指定爲 uuid，每個人匹配是自己的鎖才刪除。
階段四
public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();
//爲當前鎖設置唯一的uuid，只有當uuid相同時纔會進行刪除鎖的操作
Boolean lock = ops.setIfAbsent("lock", uuid,5, TimeUnit.SECONDS);
if (lock) {
Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();
String lockValue = ops.get("lock");
if (lockValue.equals(uuid)) {
try {
Thread.sleep(6000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
stringRedisTemplate.delete("lock");
}
return categoriesDb;
}else {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return getCatalogJsonDbWithRedisLock();
}
}問題： 如果正好判斷是當前值，正要刪除鎖的時候，鎖已經過期，別人已經設置到了新的值。那麼我們刪除的是別人的鎖
解決： 刪除鎖必須保證原子性。使用 redis+Lua 腳本完成
階段五 - 最終形態
public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();
Boolean lock = ops.setIfAbsent("lock", uuid,5, TimeUnit.SECONDS);
if (lock) {
Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();
String lockValue = ops.get("lock");
String script = "if redis.call(\"get\",KEYS[1]) == ARGV[1] then\n" +
" return redis.call(\"del\",KEYS[1])\n" +
"else\n" +
" return 0\n" +
"end";
stringRedisTemplate.execute(new DefaultRedisScript<Long>(script, Long.class), Arrays.asList("lock"), lockValue);
return categoriesDb;
}else {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return getCatalogJsonDbWithRedisLock();
}
}保證加鎖【佔位 + 過期時間】和刪除鎖【判斷 + 刪除】的原子性。更難的事情，鎖的自動續期。
Redisson
Redisson 是一個在 Redis 的基礎上實現的 Java 駐內存數據網格（In-Memory Data Grid）。它不僅提供了一系列的分佈式的 Java 常用對象，還提供了許多分佈式服務。
其中包括 (BitSet, Set, Multimap, SortedSet, Map, List, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, Bloom filter, Remote service, Spring cache, Executor service, Live Object service, Scheduler service)
Redisson 提供了使用 Redis 的最簡單和最便捷的方法。Redisson 的宗旨是促進使用者對 Redis 的關注分離（Separation of Concern），從而讓使用者能夠將精力更集中地放在處理業務邏輯上。
更多請參考官方文檔：
https://github.com/redisson/redisson/wiki
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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/T7xajzhwUwFUuXov76ymlg