分布式锁有几种常用的实现方式:zookeeper、memcached、redis、mysql。这里介绍一下redis的实现方式,并在最后附上了一个Demo小工具:
众所周知,reids锁是通过setnx + expire的方式实现的,setnx保证只有在key不存在时才能set成功,expire保证锁在非正常释放的情况下不会形成死锁。基本原理就是这个,但实际操作中我们需要注意几个问题:
1)setnx与expire是非原子性的,那么如果setnx执行成功、但expire未执行,那么锁也就无法过期自动删除了。
解决方案:redis提供命令set(key,1,30,nx)一步到位设置超时时间。
2)如果线程A先获得了锁,但是执行时间超过了锁的过期时间,锁自动释放了,那么线程B获得锁,不仅有可能导致执行结果出现并发不一致问题,如果A执行完了,那么还会删除掉B的锁。解决方案:(1)使用一个请求标识作为锁的value值,在删除前判断一下。(2)使用一个守护线程,不断的更新锁过期时间,保证执行过程中锁不会释放。
3)判断value值与删除锁不是原子的。解决方案:使用lua脚本,保证判断与删除原子操作。
public class RedisLockUtil {private static final Jedis DEFAULT_CLIENT = RedisClient.getInstance();
private static final String LOCK_SUCCESS="OK";
private static final Long RELEASE_SUCCESS=1L;
private static final Long EXPIRE_SUCCESS=1L;/**
* 加锁
* @param client 可自己传入redis-client,如果是null,则用默认的client
* @param lockId 当前锁的key值
* @param requestId 当前加锁的任务的请求标识,可以用线程id,或者分布式唯一id,
* 可以保证全局唯一即可,作为当前锁的value值使用,用作删除或
* 延时是判断是否是持有锁的任务
* @param second 过期时间,避免锁未正常释放时形成死锁
* @return true:加锁成功,flase:加锁失败
*/
public static boolean lock(Jedis client, String lockId, String requestId,int second) {
if (client == null)
client = DEFAULT_CLIENT;
// client.setnx(lockId,"1");
// client.expire(lockId,60);
//加锁和超时设置分为了两步,没法保证原子性,所以可以直接用下面的命令
String rst = client.set(lockId,requestId,"nx","ex",second);
if (LOCK_SUCCESS.equals(rst)) {
return true;
}
return false;
}/**
* 释放锁
* @param client 可自己传入redis-client,如果是null,则用默认的client
* @param lockId 当前锁的key值
* @param requestId 请求标识,删除前判断是否是持有锁的任务
* @return true:加锁成功,flase:加锁失败
*/
public static boolean unlock(Jedis client, String lockId, String requestId) {
if (client == null)
client = DEFAULT_CLIENT;
String luaScript = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] " +
"then return redis.call('del', KEYS[1]) " +
"else return 0 end";
Object rst = client.eval(luaScript, Collections.singletonList(lockId), Collections.singletonList(requestId));
if (RELEASE_SUCCESS.equals(rst)) {
return true;
}
return false;
}/**
* 延迟加锁时间
* @param client 可自己传入redis-client,如果是null,则用默认的client
* @param lockId 当前锁的key值
* @param requestId 请求标识,延时前判断是否是持有锁的任务
* @param second 申请延迟的时间
* @return true:加锁成功,flase:加锁失败
*/
public static boolean expired(Jedis client, String lockId, String requestId, int second) {
if (client == null)
client = DEFAULT_CLIENT;
String luaScript = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] " +
"then return redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[2]) " +
"else return 0 end";
Object rst = client.eval(luaScript,Collections.singletonList(lockId), Arrays.asList(requestId,String.valueOf(second)));
if (EXPIRE_SUCCESS.equals(rst)) {
return true;
}
return false;
}
}class RedisClient{
private static volatile Jedis client = null;
static Jedis getInstance(){
String host = "127.0.0.1";
int port = 6379;
synchronized (RedisClient.class) {
if (client == null) {
client = new Jedis(host,port);
}
}
return client;
}
}