java结合redis实现分布式锁

今天工作之余,查看一下利用redis来实现分布式锁,因此,在查看别人文章之余,自己也来手动模拟实现Java的lock接口,来自己手动实现一个分布式锁。拥有简单的加锁,解锁,锁中断等操作。

利用redis的分布式锁,主要还是利用redis的setnx命令,查看redis文档,可知次命令在redis缓存中添加数据的时候,如果key存在,则添加数据操作不成功。若不存在,才可以添加成功。从另外一个方面来理解锁(Lock),其实就是一种资源,在某个时刻标记为只能被某个线程使用,若资源已经被使用,则其他线程必须等待当前线程释放资源之后才可以使用。从这个方面理解,也就是,当前线程持有在redis缓存中key的资源,所以其他线程必须等待当前线程释放key的资源,否则只能等待。下面来贴上代码具体分析下:

package com.redislock;

import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;

/**
 * 尝试使用redis实现分布式锁
 * Created by hadoop on 2017/3/16.
 */
public class RedisLock implements Lock{

    /**jedis客户端**/
    private final Jedis jedis;
    /**锁定资源的key**/
    private final String lockName;
    /**持有锁的最长时间**/
    private final int expireTime = 300;
    /**获取不到锁的休眠时间**/
    private final long sleepTime = 100;
    /**锁中断状态**/
    private boolean interruped = true;
    /**超时时间**/
    private long expireTimeOut = 0;

    public RedisLock(Jedis jedis, String lockName){
        this.jedis = jedis;
        this.lockName = lockName;
    }

    public void lock() {
        if (jedis == null)
            throw new NullPointerException("jedis is null");
        if (lockName == null)
            throw new NullPointerException("key is null");
        while (true){
            if (!interruped)
                throw new RuntimeException("获取锁状态被中断");
            long id = jedis.setnx(lockName, lockName);
            if (id == 0L){
                try {
                    Thread.currentThread().sleep(this.sleepTime);
                }catch (InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }else{
                expireTimeOut = System.currentTimeMillis()/1000 + expireTime;
                jedis.expireAt(this.lockName, expireTimeOut);
                break;
            }
        }
    }

    public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {
        this.interruped = false;
    }

    public boolean tryLock() {
        if (jedis == null)
            throw new NullPointerException("jedis is null");
        if (lockName == null)
            throw new NullPointerException("lockName is null");
        if (!interruped)
            throw  new RuntimeException("线程被中断");
        long id = jedis.setnx(lockName, lockName);
        if (id == 0L)
            return false;
        else {
            // 设置锁过期时间
            expireTimeOut = System.currentTimeMillis()/1000 + expireTime;
            jedis.expireAt(this.lockName, expireTimeOut);
            return true;
        }
    }

    public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        if (jedis == null)
            throw new NullPointerException("jedis is null");
        if (lockName == null)
            throw new NullPointerException("lockName is null");
        if (time == 0)
            return false;
        long now = System.currentTimeMillis();
        long timeOutAt = now + calcSeconds(time, unit);
        while (true){
            if (!interruped)
                throw new InterruptedException("线程被中断");
            long id = jedis.setnx(this.lockName, this.lockName);
            // id = 0 表示加锁失败
            if(id == 0){
                // 获取锁超时
                if(System.currentTimeMillis() > timeOutAt)
                    return false;
                try {
                    // 休眠一段时间,继续获取锁
                    Thread.currentThread().sleep(this.sleepTime);
                }catch (InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }else {
                //获取锁成功,设置锁过期时间
                expireTimeOut = System.currentTimeMillis()/1000 + expireTime;
                jedis.expireAt(this.lockName, expireTimeOut);
                return true;
            }
        }
    }

    public void unlock() {
        try {
            //当前时间小于过期时间,则锁未超时,删除锁定
            if (System.currentTimeMillis() / 1000 < expireTimeOut)
                jedis.del(lockName);
        }catch (Exception e){

        }finally {
            jedis.close();
        }
    }

    public Condition newCondition() {
        throw new UnsupportedOperationException("不支持当前的操作");
    }

    /**
     * 时间转换成毫秒
     * @param time
     * @param unit
     * @return
     */
    private long calcSeconds (long time, TimeUnit unit){
        if (unit == TimeUnit.DAYS)
            return time * 24 * 60 * 60 * 1000;
        else if (unit == TimeUnit.HOURS)
            return time * 60 * 60 * 1000;
        else  if (unit == TimeUnit.MINUTES)
            return time * 60 * 1000;
        else
            return time * 1000;
    }
}

在这里,第一,我是利用实现Lock接口的方式来实现这个锁,在使用锁的时候,一般为一个线程持有一把锁,因此锁可以看成是在线程自己的内部堆栈里面,因此可以不用考虑多线程的支持。重点是在获取锁的接口,获取锁意味着对资源的竞争,因此在本示例中,我尝试循环获取对象的锁,也就是循环向redis里面添加数据,添加成功,则代表加锁成功,添加不成功,则代表加锁失败,休眠一段时间之后,继续获取锁。因此这个lock方法为阻塞的,获取不到锁,就会一直去获取。newCondition方法没有实现,也是基于目前才疏学浅,还不回使用,后面会考虑加上这个newCondition方法。

在这里,说两点,第一点就是redis key的超时,这样可以保证在客户端程序突然down的时候,资源可以在一段时间之后被释放掉,不会产生死锁。还有就是unlock()这个方法,在加锁的时候,会计算锁释放的时间,在释放锁的时候,要判定当前锁是否超时了,若超时,怎不能删除key。否则会破坏线程的安全性。因为不用的redis客户端,虽然不能setnx key值,但是可以del这个key。当然,我这里是一种最简单的处理,在临界条件下也容易出现问题,只是目前可以想到的一种办法。也希望大神们不吝赐教小弟我。

第二点需要说明的是中断状态,基于以前看多线程安全结束的模式,在此处我也是设置标志量interruped 用来标识当前的锁已经被中断,在进行任何操作前,都会先判定这个中断标志,若被中断,则抛出程序异常。 目前还不知道这样做到底会如何,希望路过大神给指导一下意见!!!完全自学,希望不吝赐教。在写的过程中,考虑到一件事情,若中断标志被改变,也就是锁被中断,是否需要调用unlock()方法释放这个锁???

留下诸多疑问,希望路过的朋友留下自己的意见!

    原文作者:java锁
    原文地址: https://blog.csdn.net/u011322089/article/details/62434564
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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