基于redis实现的分布式锁

我们知道,在多线程环境中,锁是实现共享资源互斥访问的重要机制,以保证任何时刻只有一个线程在访问共享资源。锁的基本原理是:用一个状态值表示锁,对锁的占用和释放通过状态值来标识,因此基于redis实现的分布式锁主要依赖redis的SETNX命令和DEL命令,SETNX相当于上锁,DEL相当于释放锁,当然,在下面的具体实现中会更复杂些。之所以称为分布式锁,是因为客户端可以在redis集群环境中向集群中任一个可用Master节点请求上锁(即SETNX命令存储key到redis缓存中是随机的)。

 

现在相信你已经对在基于redis实现的分布式锁的基本概念有了解,需要注意的是,这个和前面文章提到的使用WATCH 命令对key值进行锁操作没有直接的关系。java中synchronized和Lock对象都能对共享资源进行加锁,下面我们将学习用java实现的redis分布式锁。

java中的锁技术

在分析java实现的redis分布式锁之前,我们先来回顾下java中的锁技术,为了直观的展示,我们采用“多个线程共享输出设备”来举例。

不加锁共享输出设备

​​public​​​ ​​class​​​ ​​LockTest {​​
​​//不加锁​​
​​static​​​ ​​class​​​ ​​Outputer {​​
​​public​​​ ​​void​​​ ​​output(String name) {​​
​​for​​​​(​​​​int​​​ ​​i=​​​​0​​​​; i<name.length(); i++) {​​
​​System.out.print(name.charAt(i));​​
​​}​​
​​System.out.println();​​
​​}​​
​​}​​
​​public​​​ ​​static​​​ ​​void​​​ ​​main(String[] args) {​​
​​final​​​ ​​Outputer output = ​​​​new​​​ ​​Outputer();​​
​​//线程1打印zhangsan​​
​​new​​​ ​​Thread(​​​​new​​​ ​​Runnable(){​​
​​@Override​​
​​public​​​ ​​void​​​ ​​run() {​​
​​while​​​​(​​​​true​​​​) {​​
​​try​​​​{​​
​​Thread.sleep(​​​​1000​​​​);​​
​​}​​​​catch​​​​(InterruptedException e) {​​
​​e.printStackTrace();​​
​​}​​
​​output.output(​​​​"zhangsan"​​​​);​​
​​} ​​
​​}​​
​​}).start();​​

​​//线程2打印lingsi​​
​​new​​​ ​​Thread(​​​​new​​​ ​​Runnable(){​​
​​@Override​​
​​public​​​ ​​void​​​ ​​run() {​​
​​while​​​​(​​​​true​​​​) {​​
​​try​​​​{​​
​​Thread.sleep(​​​​1000​​​​);​​
​​}​​​​catch​​​​(InterruptedException e) {​​
​​e.printStackTrace();​​
​​}​​
​​output.output(​​​​"lingsi"​​​​);​​
​​}​​
​​}​​
​​}).start();​​

​​//线程3打印wangwu​​
​​new​​​ ​​Thread(​​​​new​​​ ​​Runnable(){​​
​​@Override​​
​​public​​​ ​​void​​​ ​​run() {​​
​​while​​​​(​​​​true​​​​) {​​
​​try​​​​{​​
​​Thread.sleep(​​​​1000​​​​);​​
​​}​​​​catch​​​​(InterruptedException e) {​​
​​e.printStackTrace();​​
​​}​​
​​output.output(​​​​"huangwu"​​​​);​​
​​}​​
​​}​​
​​}).start();​​
​​}​​
​​}​​

 

上面例子中,三个线程同时共享输出设备output,线程1需要打印zhangsan,线程2需要打印lingsi,线程3需要打印wangwu。在不加锁的情况,这三个线程会不会因为得不到输出设备output打架呢,我们来看看运行结果:

​​huangwu​​
​​zhangslingsi​​
​​an​​
​​huangwu​​
​​zlingsi​​
​​hangsan​​
​​huangwu​​
​​lzhangsan​​
​​ingsi​​
​​huangwu​​
​​lingsi​​

 

  

从运行结果可以看出,三个线程打架了,线程1没打印完zhangsan,线程2就来抢输出设备......可见,这不是我们想要的,我们想要的是线程之间能有序的工作,各个线程之间互斥的使用输出设备output。