分布式锁实现方案1、基于Redis的SETNX操作实现的分布式锁

很多前辈们都写过类似的伪代码,但是前辈们都没有告诉你,redis分布式事务锁无论如何写都会存在一些问题(代码注释会给你揭晓),所以一定要活学活用(结合业务场景合理设置超时时间)

下面给出了一个相当来说实现算是完美一些(为什么是相对呢,因为无论如何实现都会存在)的锁代码,供大家学习与参考,关键代码也都给出了注释,如有疑问或错误,欢迎留言指正,谢谢。

调用示例:

final RedisDistributedLockTest test = new RedisDistributedLockTest();

for (int i = 0; i < 100; i++) {
    new Thread() {
        @Override
        public void run() {
            RedisDistributedLock lock = new RedisDistributedLock(redis, "orderId", 5000);
            try {
                lock.lock(10000, TimeUnit.SECONDS);
                test.doSth();

            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                lock.unlock();
            }

        }
    }.start();
}     

源码如下:

package com.jd.o2o.lzc.lock;

import com.jd.jim.cli.Cluster;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/** * <pre> * 基于Redis的SETNX操作实现的分布式锁 * </pre> * @author lzc.java@icloud.com * */
public class RedisDistributedLock {

    private Cluster redis;

    // 锁的名字
    private String lockKey;
    // 锁的值
    private String lockVal = "";
    // 默认锁的有效时长(毫秒)
    private long lockExpires;

    private boolean locked;

    // 当前jvm内持有该锁的线程(if have one) 
    private Thread exclusiveOwnerThread;

    /** * * @param redis * @param lockKey lockKey * @param lockExpires lockKey过期时间,单位:毫秒 * @throws IOException */
    public RedisDistributedLock(Cluster redis, String lockKey, long lockExpires){
        this.redis = redis;
        this.lockKey = lockKey;
        this.lockExpires = lockExpires;
    }

    /** * 阻塞式获取锁 ,不过有超时时间,超过了tryGetLockTime还未获取到锁将直接返回false * @param tryGetLockTime * @param tryGetLockUnit * @return * @throws InterruptedException */
    protected boolean lock(long tryGetLockTime, TimeUnit tryGetLockUnit){
        try {
            // 超时控制 的时间可以从本地获取, 因为这个和锁超时没有关系, 只是一段时间区间的控制
            long start = System.currentTimeMillis();
            long timeout = tryGetLockUnit.toMillis(tryGetLockTime); // if !useTimeout, then it's useless

            //int tryTimes=0;
            while (System.currentTimeMillis() - start < timeout) {
                //tryTimes++;
                long lockExpireTime = System.currentTimeMillis() + lockExpires + 1;//锁超时时间
                String stringOfLockExpireTime = String.valueOf(lockExpireTime);

                if (setnx(lockKey, stringOfLockExpireTime)) { // 获取到锁
                    // 成功获取到锁, 设置相关标识
                    locked = true;
                    exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();
                    //System.out.println("拿到锁了,哈哈:"+tryTimes);
                    return true;
                }
                //说明未获取到锁,进一步检查锁是否已经超时
                String lockVal=redis.get(lockKey);
                //是存在lockVal=null的情况的,C1客户端获取锁,并且处理完后,DEL掉锁,在DEL锁之前。
                // C2通过SETNX向lockKey设置时间戳T0 发现有客户端已经获取锁,进入GET操作。
                // 这时候C1客户端DEL掉锁成功。
                // C2向lockKey发送GET命令,获取返回值T1(null)。
                if(lockVal!=null&&Long.parseLong(lockVal)<System.currentTimeMillis()){
                    //表明已经超时了,原来的线程可能可能出现意外未能及时释放锁
                    String oldLockVal=redis.getSet(lockKey,stringOfLockExpireTime);
                    //为什么会有下面这个判断呢?因为多线程情况下可能同时有多个线程在这一时刻发现锁过期,那么就会同时执行getSet获取锁操作,
                    //通过下面的比较,可以找到第一个执行getSet操作的线程,让其获得锁,其它的线程则重试

                    //oldLockVal也存在null的情况,大家可以想想为什么
                    if(lockVal.equals(oldLockVal)){
                        redis.expire(lockKey, lockExpires, TimeUnit.MILLISECONDS);
                        // 成功获取到锁, 设置相关标识
                        locked = true;
                        exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();
                        return true;
                    }
                }

                Thread.sleep(5L);

            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }


    /** * 非阻塞,立即返回是否获取到锁 * @return */
    public boolean tryLock() {
        if (setnx(lockKey, lockVal)) { // 获取到锁
            // 成功获取到锁, 设置相关标识
            locked = true;
            //setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
            exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();
            return true;
        }
        return false;
    }

    private boolean setnx(String lockKey, Object val) {
        if (redis.setNX(lockKey, String.valueOf(val))) {
            redis.expire(lockKey, lockExpires, TimeUnit.MILLISECONDS);
            return true;
        }
        return false;
    }


    public boolean isLocked() {
        return locked;
    }

    /** * 释放锁 */
    public void unlock() {
        // 检查当前线程是否持有锁
        if (Thread.currentThread() != exclusiveOwnerThread) {
            // 表明锁并非当前线程所持有,不应该由当前线程来释放锁
            System.out.println("表明锁并非当前线程所持有,不应该由当前线程来释放锁exclusiveOwnerThread:" + exclusiveOwnerThread + ",Thread.currentThread():"+Thread.currentThread()+",lockKey" + lockKey);
            return;
        }

        //gaohongtianluck 忽略了一个地方。用del命令释放锁,如果线程A获得锁之后运行太久,久到另已经获得的锁失效了。
        // 这时线程B进来,取缔了A上的锁,线程B运行到一半的时候,这时线程A也运行完了,杀一个回马枪把原本以为获取到的锁给del,
        // 实际上是B获得的锁,那么就会导致其他线程进来竞争,而B还以为自己独占锁

        //回复Ffadsfoadfjaodjfalkd:我也在思考这个问题,我觉得有一种写法可以尽量避免。在锁的时候,如果锁住了,回传超时时间,作为解锁时候的凭证,解锁时传入锁的键值和凭证。我思考的解锁时候有两种写法:
        //1、解锁前get一下键值的value,判断是不是和自己的凭证一样。但这样存在一些问题:
        //1)get时返回null的可能,此时表示有别的线程拿到锁并用完释放
        //2)get返回非null,但是不等于自身凭证。由于有getset那一步,当两个竞争线程都在这个过程中时,存在持有锁的线程凭证不等于value,而value是稍慢那一步线程设置的value。
        //
        //2、解锁前用凭证判断锁是否已经超时,如果没有超时,直接删除;如果超时,等着锁自动过期就好,免得误删别人的锁。但这种写法同样存在问题,由于线程调度的不确定性,判断到删除之间可能过去很久,并不是绝对意义上的正确解锁。
        //
        //关于解锁我只想到这么多,希望有帮助,欢迎拍砖多交流。

        //综上所述,lzc.java实现采用了非常简单的方法,如上所述,即超时的情况下可能会出现误释放锁的场景,所以使用的时候就需要合理设置超时时间了
        redis.del(lockKey);
        exclusiveOwnerThread = null;
    }


}
    原文作者:java锁
    原文地址: https://blog.csdn.net/hl_java/article/details/77648494
    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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