前言

分布式锁是控制分布式系统之间同步访问共享资源的一种方式。
在分布式系统中,常常需要协调他们的动作。如果不同的系统或是同一个系统的不同主机之间共享了一个或一组资源,那么访问这些资源的时候,往往需要互斥来防止彼此干扰来保证一致性,这个时候,便需要使用到分布式锁。

什么是分布式锁

1.在分布式环境中使用到的锁就是分布式锁
2.在分布式环境中对不同应用程序操作的共享资源进行加锁就是分布式锁

分布式环境

1.同一个应用下的子应用采用单独部署的方式运行就是分布式
2.只要应用存在跨JVM就是分布式环境

为什么要有分布式锁

JDK中原生锁(Synchronized、Lock)只针对是同一个JVM实例上操作资源而言,对于不同JVM的操作是没办法进行加锁的。

分布式锁的应用场景

只要存在跨JVM操作,并且存在共享资源竞争问题,就是必须使用到分布式锁的场景。

分布式锁有哪些

常见的分布式锁有以下几种:
1.基于数据库(乐观锁)实现分布式锁
2.基于Redis的分布式锁Redisson
3.基于Zookeeper实现分布式锁

基于redis分布式锁原理

获取锁

通过Redis创建一个唯一的key,如果当前线程能创建这个唯一的key,则表示当前线程获取到锁。

释放锁

当删除Redis中的代表锁的唯一key,则表示释放锁。

什么是死锁

在释放锁时出现异常,Redis中代表锁的唯一key未被删除,而其他线程一直在自旋等待并希望能够获取锁,但事实上所有线程都没能获取到锁的情况称为死锁。

如何解决死锁

我们可以通过对Redis中代表锁的唯一Key设置过期时间来避免死锁的发生。

如何避免锁被其他线程释放

创建锁时记录线程ID,自己的锁只能自己释放。

如何保证锁的可重入性

当线程获取到锁后在Redis中把当前线程的ID做为key的值进行存储,加锁时判断当前线程与Redis锁的值是否一致。

基于redis分布式锁Redisson

配置pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>site.yangpan</groupId>
        <artifactId>yangpan-spring-boot</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </parent>

    <groupId>site.yangpan.redission</groupId>
    <artifactId>yangpan-spring-boot-redission</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>yangpan-spring-boot-redission</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <!--下面这两个依赖就是集成redission的依赖-->
        <!--第一个依赖与spring boot版本有关系,参考官方文档-->
        <dependency>
            <groupId>org.redisson</groupId>
            <artifactId>redisson-spring-data-21</artifactId>
            <version>3.13.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.redisson</groupId>
            <artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>3.13.3</version>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

注意:网上很多都是直接引入redission依赖,但是我这里是通过Spring Boot Starter的方式引入

配置application.properties

# 公共spring boot配置
spring.redis.host=127.0.0.1
spring.redis.port=6379
spring.redis.password=
#spring.redis.cluster.nodes=
#spring.redis.sentinel.master=
#spring.redis.sentinel.nodes=

## Redisson 配置
spring.redis.redisson.config=classpath:redisson.yaml

配置redisson.yaml

singleServerConfig:
  idleConnectionTimeout: 10000
  pingTimeout: 1000
#  connectTimeout: 10000
  timeout: 3000
  retryAttempts: 3
  retryInterval: 1500
#  reconnectionTimeout: 3000
#  failedAttempts: 3
  password:
  subscriptionsPerConnection: 5
  clientName:
  address: "redis://127.0.0.1:6379"
  subscriptionConnectionMinimumIdleSize: 1
  subscriptionConnectionPoolSize: 50
  connectionMinimumIdleSize: 32
  connectionPoolSize: 64
  database: 0
#  dnsMonitoring: false
  dnsMonitoringInterval: 5000
threads: 0
nettyThreads: 0
codec: !<org.redisson.codec.JsonJacksonCodec> {}
#"transportMode":"NIO"

编写RedissonSpringDataConfig

接下来我们注册 RedissonConnectionFactory 到 Spring context

package site.yangpan.redission.config;

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.redisson.spring.data.connection.RedissonConnectionFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.io.Resource;

import java.io.IOException;

/**
 * 注册 RedissonConnectionFactory 到 Spring context
 * https://github.com/redisson/redisson/tree/master/redisson-spring-data#spring-data-redis-integration
 * Created by yangpan on 2020-08-29 19:15.
 */
@Configuration
public class RedissonSpringDataConfig {

    @Bean
    public RedissonConnectionFactory redissonConnectionFactory(RedissonClient redisson) {
        return new RedissonConnectionFactory(redisson);
    }

    @Bean(destroyMethod = "shutdown")
    public RedissonClient redisson(@Value("classpath:/redisson.yaml") Resource configFile) throws IOException {
        Config config = Config.fromYAML(configFile.getInputStream());
        return Redisson.create(config);
    }

}

使用Redisson

这里我们直接编写一个controller,然后使用Redisson

package site.yangpan.redission.reentrantLock;

import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * 基于Redis的Redisson分布式可重入锁RLock
 * Java对象实现了java.util.concurrent.locks.Lock接口。
 * 同时还提供了异步(Async)、反射式(Reactive)和RxJava2标准的接口。
 * Created by yangpan on 2020-08-29 19:40.
 */
@Controller
@RestController
@RequestMapping("/redissionReentrantLock")
public class RedissonReentrantLock {

    private Integer stock = 100;

    @Autowired
    private RedissonClient redissonClient;

    @GetMapping("/test")
    public void test(){
        //使用线程池模拟并发,看分布式锁有没有问题
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(8);
        for(int i=0;i<=1000;i++){
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                    //调用加锁方法
                    reduceStockRessionLock();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
    }

    /**
     * 加锁情况
     */
    private void reduceStockRessionLock() {
        //获取锁(可重入锁)
        RLock lock = redissonClient.getLock("anyLock");

        //加锁
        lock.lock();

        //业务操作
        if(stock > 0){
            stock--;
            System.out.println("当前库存剩余:" + stock);
        }

        //释放锁
        lock.unlock();
    }

    /**
     * 不加锁情况
     */
    private void reduceStock() throws InterruptedException {
        //业务操作
        if(stock > 0){
            stock--;
            System.out.println("当前库存剩余:" + stock);
        }
    }

}

启动测试

接下来我们启动项目,访问接口,查看日志,观察日志分析可得Redisson分布式锁确实起到了作用

curl http://localhost:8080/redissionReentrantLock/test

最后

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