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dubbo 常用的基于redis的分布式锁实现

明瞐
 明瞐
发布于 2018/09/07 12:04
字数 1567
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小弟本着先会用在学习原理的原则 先用了dubbo 现在在实际业务中 因为分布式项目做了集群,需要用的分布式锁,就用到了基于redis的分布式锁,废话不多说,先来代码:

package com.tiancaibao.utils;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * Redis distributed lock implementation.
 *	
 * @author qingzhipeng
 */
public class RedisLock {

    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RedisLock.class);
    
    private static final int DEFAULT_ACQUIRY_RESOLUTION_MILLIS = 100;

    /**
     * Lock key path.
     */
    private String lockKey;

    /**
     * 锁超时时间,防止线程在入锁以后,无限的执行等待
     */
    private int expireMsecs = 60 * 1000;

    /**
     * 锁等待时间,防止线程饥饿
     */
    private int timeoutMsecs = 10 * 1000;

    private volatile boolean locked = false;

    /**
     * Detailed constructor with default acquire timeout 10000 msecs and lock expiration of 60000 msecs.
     *
     * @param lockKey lock key (ex. account:1, ...)
     */
    public RedisLock(String lockKey) {
        this.lockKey = lockKey + "_lock";
    }

    /**
     * Detailed constructor with default lock expiration of 60000 msecs.
     *
     */
    public RedisLock(String lockKey, int timeoutMsecs) {
        this(lockKey);
        this.timeoutMsecs = timeoutMsecs;
    }

    /**
     * Detailed constructor.
     *
     */
    public RedisLock(String lockKey, int timeoutMsecs, int expireMsecs) {
        this(lockKey, timeoutMsecs);
        this.expireMsecs = expireMsecs;
    }

    /**
     * @return lock key
     */
    public String getLockKey() {
        return lockKey;
    }

    private String get(final String key) {
        Object obj = null;
        try {
        	obj=JedisClusterUtil.clusterGetKey(key);
        } catch (Exception e) {
            logger.error("get redis error, key : {}", key);
        }
        return obj != null ? obj.toString() : null;
    }

    private boolean setNX(final String key, final String value) {
        Long result = 0l;
        try {
        	result=JedisClusterUtil.clusterSetNxKey(key, value);
        } catch (Exception e) {
            logger.error("setNX redis error, key : {}", key);
        }
        return result== 1l ? true : false;
    }

    private String getSet(final String key, final String value) {
        String result = null;
        try {
        	result=JedisClusterUtil.clusterGetSetKey(key, value);
        } catch (Exception e) {
            logger.error("setNX redis error, key : {}", key);
        }
        return result;
    }

    /**
     * 获得 lock.
     * 实现思路: 主要是使用了redis 的setnx命令,缓存了锁.
     * reids缓存的key是锁的key,所有的共享, value是锁的到期时间(注意:这里把过期时间放在value了,没有时间上设置其超时时间)
     * 执行过程:
     * 1.通过setnx尝试设置某个key的值,成功(当前没有这个锁)则返回,成功获得锁
     * 2.锁已经存在则获取锁的到期时间,和当前时间比较,超时的话,则设置新的值
     *
     * @return true if lock is acquired, false acquire timeouted
     * @throws InterruptedException in case of thread interruption
     */
    public synchronized boolean lock() throws InterruptedException {
        int timeout = timeoutMsecs;
        while (timeout >= 0) {
            long expires = System.currentTimeMillis() + expireMsecs + 1;
            String expiresStr = String.valueOf(expires); //锁到期时间
            if (this.setNX(lockKey, expiresStr)) {
                // lock acquired
                locked = true;
                return true;
            }

            String currentValueStr = this.get(lockKey); //redis里的时间
            if (currentValueStr != null && Long.parseLong(currentValueStr) < System.currentTimeMillis()) {
                //判断是否为空,不为空的情况下,如果被其他线程设置了值,则第二个条件判断是过不去的
                // lock is expired

                String oldValueStr = this.getSet(lockKey, expiresStr);
                //获取上一个锁到期时间,并设置现在的锁到期时间,
                //只有一个线程才能获取上一个线上的设置时间,因为jedis.getSet是同步的
                if (oldValueStr != null && oldValueStr.equals(currentValueStr)) {
                    //防止误删(覆盖,因为key是相同的)了他人的锁——这里达不到效果,这里值会被覆盖,但是因为什么相差了很少的时间,所以可以接受

                    //[分布式的情况下]:如过这个时候,多个线程恰好都到了这里,但是只有一个线程的设置值和当前值相同,他才有权利获取锁
                    // lock acquired
                    locked = true;
                    return true;
                }
            }
            timeout -= DEFAULT_ACQUIRY_RESOLUTION_MILLIS;

            /*
                延迟100 毫秒,  这里使用随机时间可能会好一点,可以防止饥饿进程的出现,即,当同时到达多个进程,
                只会有一个进程获得锁,其他的都用同样的频率进行尝试,后面有来了一些进行,也以同样的频率申请锁,这将可能导致前面来的锁得不到满足.
                使用随机的等待时间可以一定程度上保证公平性
             */
            Thread.sleep(DEFAULT_ACQUIRY_RESOLUTION_MILLIS);

        }
        return false;
    }


    /**
     * Acqurired lock release.
     */
    public synchronized void unlock() {
        if (locked) {
        	JedisClusterUtil.clusterDelKey(lockKey);
            locked = false;
        }
    }

}

小弟请教了群里的大牛,发现这种做法很常见。但一些细节性的问题还是要好好琢磨一下,他是怎么实现分布式锁的呢?

简单说 就是讲锁的类型 与 超时时间组合成key-value模式 存放setnx  到redis中。

当多台服务器 的同一个接口产生并发时,业务正常的情况下:

c0设置了锁

c1

if (currentValueStr != null && Long.parseLong(currentValueStr) < System.currentTimeMillis())

线程无法通过这个判断(c0 的锁没过期是大于当前时间的,因为c0的锁是当前时间加上失效时间的+1的和)。再来个c2也无法进入。所以正常业务  就是ok的。

当c0线程因为服务宕机或者业务流程过长导致超时呢? 没有释放锁的时候呢。

上面的if判断就不能阻挡了,但

if (oldValueStr != null && oldValueStr.equals(currentValueStr)) {

可以阻挡,当c1和c2并发进入时:

C1使用getSet方法 获取到c0的失效时间value

C2也执行了getSet方法(失败的,获取到的oldvalue就是空串),这就保证了c1的oldValueStr 与currentValueStr是相等 且不为空,继而c1获取到锁。拥有执行权限,而c2  oldValueStr 与currentValueStr不等(获取到的是c1的失效时间)。只能继续循环获取或者退出

注意:这里可能导致超时时间不是其原本的超时时间,C1的超时时间可能被C2覆盖了,但是他们相差的毫秒及其小,这里忽略了。

但是:释放锁 还需要一些注意的地方。那就是判断一下是否超时

//为了让分布式锁的算法更稳键些,持有锁的客户端在解锁之前应该再检查一次自己的锁是否已经超时,再去做DEL操作,因为可能客户端因为某个耗时的操作而挂起,
            //操作完的时候锁因为超时已经被别人获得,这时就不必解锁了。
RedisLock redisLock = new RedisLock("userInitialFix");
			try {
				if (redisLock.lock()) {// 获取锁,如果成功进行查询数据库匹配债权
					selectMaxMoneyByAnyThing = debtOriginalAssetBillsService.selectMaxMoneyByAnyThing(days[i],
							"OLD_PRODUCT", amount);
					DebtOriginalAssetBillsWithBLOBs new_DebtOriginalAsset = new DebtOriginalAssetBillsWithBLOBs();
					if (selectMaxMoneyByAnyThing != null) {
						new_DebtOriginalAsset.setId(selectMaxMoneyByAnyThing.getId());

						new_DebtOriginalAsset.setRemainAmount(selectMaxMoneyByAnyThing.getRemainAmount() - amount);
						new_DebtOriginalAsset.setArrivalAmount(selectMaxMoneyByAnyThing.getArrivalAmount() + amount);
						debtOriginalAssetBillsService.updateSelectiveById(new_DebtOriginalAsset);// 更新债权表
						break;
					}
				} else {
					// 等一秒继续进行匹配防止无谓循环
					Thread.sleep(1000);
					// 继续去调用
					return matchDebtOriginalAsset(day, amount);
				}
			} catch (Exception e) {
				System.out.println("用户初始化定期金额出错!!");
				e.printStackTrace();
			} finally {
				redisLock.unlock();// 释放锁
			}

上述代码 就差了一个超时的处理。

参考https://www.cnblogs.com/0201zcr/p/5942748.html

本文转载自:https://www.cnblogs.com/0201zcr/p/5942748.html

明瞐
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