实现Redis分布式锁

简介

在分布式系统中,为了保证多个进程或线程之间的数据一致性和正确性,常常需要使用分布式锁。Redis是一种常用的分布式锁实现方式之一。本文将介绍如何使用Redis实现分布式锁,并解决线程A在系统GC后锁失效的问题。

整体流程

下面是实现Redis分布式锁的整体流程:

步骤 描述
1 线程A尝试获取锁
2 线程A成功获取锁
3 GC导致线程A被挂起
4 GC完成,线程A恢复执行
5 线程A尝试续约锁的过期时间
6 线程A释放锁

代码实现

下面是使用Java代码实现Redis分布式锁的关键步骤,我们将逐步讲解每一步需要做什么,并标注代码的注释。

步骤1:获取锁

public boolean acquireLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {
    // 使用Redis的setnx命令尝试获取锁,只有当锁不存在时才能获取成功
    String result = jedis.set(lockKey, requestId, "NX", "PX", expireTime);
    // 返回获取锁的结果
    return "OK".equalsIgnoreCase(result);
}

在这个步骤中,我们使用Redis的setnx命令尝试获取锁。只有在锁不存在时,也就是没有其他线程占用锁时,才能成功获取锁。代码中的参数jedis是Redis的客户端连接,lockKey是锁的键名,requestId是当前线程的唯一标识,expireTime是锁的过期时间。

步骤2:成功获取锁

public void doBusinessLogic() {
    // 执行业务逻辑,比如更新数据库、处理消息等
}

在成功获取锁后,线程A可以执行需要加锁保护的业务逻辑。这里我们简单地将业务逻辑定义为doBusinessLogic()方法。需要根据具体的业务场景来实现该方法。

步骤3:GC导致线程挂起

在进行垃圾回收(GC)时,线程A可能会被挂起。这个过程是由Java虚拟机(JVM)控制的,我们无法直接干预。

步骤4:GC完成,线程恢复执行

当GC完成后,线程A会恢复执行。此时,锁还在Redis中,但是线程A的锁已经过期失效。

步骤5:续约锁的过期时间

public boolean renewLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {
    // 判断当前锁是否为线程A所持有,避免误删其他线程的锁
    if (requestId.equals(jedis.get(lockKey))) {
        // 使用Redis的pexpire命令给锁续约过期时间
        jedis.pexpire(lockKey, expireTime);
        return true;
    }
    return false;
}

为了解决线程A在GC后锁失效的问题,我们可以在线程A恢复执行时,尝试续约锁的过期时间。如果锁仍然由线程A所持有,我们可以通过Redis的pexpire命令给锁续约过期时间。代码中的参数jedis是Redis的客户端连接,lockKey是锁的键名,requestId是当前线程的唯一标识,expireTime是锁的过期时间。

步骤6:释放锁

public boolean releaseLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
    // 判断当前锁是否为线程A所持有,避免误删其他线程的锁
    if (requestId.equals(jedis.get(lockKey))) {
        // 使用Redis的del命令删除锁