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  • 【Redis分布式锁底层实现】

    我是廖志伟,一名Java开发工程师幕后大佬社区创始人Java领域优质创作者CSDN博客专家。拥有多年一线研发经验,研究过各种常见框架中间件的底层源码,对于大型分布式微服务、三高架构(高性能高并发高可用)有过实践架构经验。

    博主:java_wxid
    社区:幕后大佬



    本文的大概内容:

    一、如何实现

    redis使用setnx作为分布式锁,在多线程环境下面,只有一个线程会拿到这把锁,拿到锁的线程执行业务代码,执行业务代码需要一点时间,所以这段时间拒绝了很多等待获取锁的请求,直到有锁的线程最后释放掉锁,其他线程才能获取锁,这个就是redis的分布式锁的使用。

    二、使用redis锁会有很多异常情况,如何处理这些异常呢

    1.redis服务挂掉了,抛出异常了,锁不会被释放掉,新的请求无法进来,出现死锁问题

    添加try finally处理

    2.服务器果宕机了,导致锁不能被释放的现象

    设置超时时间

    3.锁的过期时间比业务执行时间短,会存在多个线程拥有同一把锁的现象

    如果有一个线程执行需要15s,过期时间只有10s,当执行到10s时第二个线程进来拿到这把锁,会出现多个线程拿到同一把锁执行。

    续期超时时间,当一个线程执行5s后对超时时间续期10s,续期设置可以借助redission工具,加锁成功,后台新开一个线程,每隔10秒检查是否还持有锁,如果持有则延长锁的时间,如果加锁失败一直循环(自旋)加锁。

    4.锁的过期时间比业务执行时间短,锁永久失效

    如果有一个线程执行需要15s,过期时间只有10s,当执行到10s时第二个线程进来拿到这把锁,会出现多个线程拿到同一把锁执行,在第一个线程执行完时会释放掉第二个线程的锁,以此类推,导致锁的永久失效。

    给每个线程都设置一个唯一标识,避免出现程序执行的时间超过设置的过期时间,导致其他线程删除了自己的锁,只允许自己删除自己线程的锁

    三、代码

    /**
     * 分布式锁底层实现原理
     * @return
     */
    @GetMapping("distributedLock")
    public Object distributedLock(){
        String lockKey = "distributedLockKey";
        //给每个线程都设置一个唯一标识,避免出现程序执行的时间超过设置的过期时间,导致其他线程删除了自己的锁
        String clientId = UUID.randomUUID().toString();
        try {
            //添加过期时间保证线程运行到一半的时候,程序崩了,导致缓存中的key一直存在
            Boolean result = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, clientId, 30, TimeUnit.SECONDS);
            if (!result) {
                return "error_code";
            }
            // Todo 实现业务逻辑
            redisTemplate.opsForValue().set(TestConstant.KEY_TEST,String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
        } finally {
            //判断是不是自己的线程删除自己的锁
            if (clientId.equals(redisTemplate.opsForValue().get(lockKey))) {
                redisTemplate.delete(lockKey);
            }
        }
        //Todo 当前代码未实现锁续命功能,锁续命功能:由于程序执行时间可能超过设置缓存中锁的过期时间,导致后续一部分业务未执行,一直被其他线程抢占,需要对锁进行续命,但是由于续命的时间不好确定,这个时候就需要单独开启子线程,定时任务不断的去判断当前锁,还在不在,如果不在了,说明业务已经执行完成了,如果还在,重新设置过期时间,一般而言,定时任务的时间为缓存设置的过期时间三分之一就可以了。
        return "end";
    }
    

    总结

    以上就是今天要讲的内容,分布式锁保证了数据的准确性,但是减低了并发能力,同一个锁key,同一时间只能有一个客户端拿到锁,其他客户端会陷入无限的等待来尝试获取那个锁,只有获取到锁的客户端才能执行业务逻辑。还希望各位读者大大能够在评论区积极参与讨论,给文章提出一些宝贵的意见或者建议,合理的内容,我会采纳更新博文,重新分享给大家。


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