Redis 做分布式鎖你會幾種姿勢？給大家介紹兩種
本文大綱：
1.什么是分布式鎖
2.解決方案
- 2.1 整體思路
- 2.2 解決方案一
- 2.3 解決方案二
3.小結(jié)
Redis 簡簡單單的幾種數(shù)據(jù)類型，一個 key/value 數(shù)據(jù)庫，現(xiàn)在又是分布式鎖、又是限流工具、又是消息隊列......，感覺都要被玩壞了。不過話說回來，Redis 在這么多場合被開發(fā)者們喜歡，還是得益于它極高的性能與使用的簡潔性。
在面試的時候，說到 Redis ，很多人第一反應就是緩存，其實除了緩存，Redis 還有非常多豐富的使用場景，這些使用場景，松哥在未來都會和大家一一分享。
今天就先來看一個簡單的，用 Redis 做分布式鎖。
1.什么是分布式鎖首先我們來看一個問題場景：
例如一個簡單的用戶操作，一個線程去修改用戶的狀態(tài)，首先從數(shù)據(jù)庫中讀出用戶的狀態(tài)，然后在內(nèi)存中進行修改，修改完成后，再存回去。在單線程中，這個操作沒有問題，但是在多線程中，由于讀取、修改、存 這是三個操作，不是原子操作，所以在多線程中，這樣會出問題。
解決這個問題，我們就需要鎖，對于鎖，大家應該不會陌生，在 Java 中的 synchronized 以及 ReentrantLock 可重入鎖都是我們比較常見的，但是這種鎖都是本地鎖，現(xiàn)在微服務、分布式系統(tǒng)思想大行其道，在這樣的系統(tǒng)中，本地鎖顯然是不夠用的，于是大家紛紛想辦法，如何在分布式環(huán)境下解決鎖的問題。想出來的辦法很多，我們可以通過 MySQL、可以通過 ZK、也可以通過 Redis ，都可以用來解決分布式鎖的問題，這里我們主要來看看如何通過 Redis 解決分布式鎖問題。
2.解決方案
2.1 整體思路
「分布式鎖實現(xiàn)的思路很簡單，就是進來一個線城先占位，當別的線城進來操作時，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有人占位了，就會放棄或者稍后再試?！?/p>
在 Redis 中，占位一般使用 setnx 指令，先進來的線程先占位，線程的操作執(zhí)行完成后，再調(diào)用 del 指令釋放位子。同時為了防止死鎖，我們一般還要給鎖加一個過期時間，到期了自動釋放。
基于這樣的思路，我們來看兩種不同的實現(xiàn)方式：
2.2 解決方案一
基于我們前面所說的思路，可以使用 setnx 和 expire 實現(xiàn)分布式鎖，但是 setnx 和設置過期時間 expire 這是兩個操作，這兩個操作一起的話就不具備原子性(除非自己寫 Lua 腳本)，為了解決這個問題，從 Redis2.8 開始，setnx 和 expire 可以通過一個命令一起來執(zhí)行了，這個命令就是 set，set 中多了一個參數(shù):
從圖中大家可以看到，在 key/value 之后，還有一個 EX 5 表示以秒計的過期時間(PX 表示以毫秒計的過期時間)，最后的 NX 就是說如果 k1 不存在，這條命令執(zhí)行成功，否則執(zhí)行失敗，這就相當于 setnx 的效果了。
因此，我們封裝的鎖如下：
- public class LockTest {
- public static void main(String[] args) {
- Redis redis = new Redis();
- redis.execute(jedis->{
- String set = jedis.set("k1", "v1", new SetParams().nx().ex(5));
- if (set !=null && "OK".equals(set)) {
- //沒人占位
- jedis.set("name", "javaboy");
- String name = jedis.get("name");
- System.out.println(name);
- jedis.del("k1");//釋放資源
- }else{
- //有人占位，停止/暫緩 操作
- }
- });
- }
- }
對于上面這段代碼，大家重點看思路，不必深究代碼細節(jié)：
- 首先構(gòu)造一個 Redis 實例，然后調(diào)用 execute 方法，這個是我自己封裝的方法，目的是為了配置 Jedis 連接池并及時回收使用過的資源。這一塊小伙伴們測試的時候可以直接使用自己創(chuàng)建的 Jedis 實例，效果是一樣的。
- 調(diào)用 jedis 中的 set 方法，注意第三個參數(shù)，我們設置了 nx 同時 設置了過期時間為 5 秒，這就相當于 setnx 和 expire 兩個命令的結(jié)合體。
- 如果成功執(zhí)行了 set 命令，在 if 中就可以去寫自己的業(yè)務了。如果沒能搶到鎖，則可以進入到一個延遲消息隊列中，停一會再去嘗試(用 Redis 實現(xiàn)延遲消息隊列，松哥會在后面的文章中向大家介紹)。
2.3 解決方案二
上面的代碼寫著還是蠻長的，那么有沒有簡單一點的辦法呢?當然是有的!那就是 Redisson。
相對于 Jedis 這種原生態(tài)的應用，Redisson 對 Redis 請求做了較多的封裝，對于鎖，也提供了對應的方法可以直接使用：
- Config config = new Config();
- //配置 Redis 基本連接信息
- config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379").setPassword("123");
- //獲取一個 RedissonClient 對象
- RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
- //獲取一個鎖對象實例
- RLock lock = redisson.getLock("lock");
- try {
- //獲取鎖
- boolean b = lock.tryLock(500, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
- if (b) {
- //獲取到鎖了，開始寫業(yè)務
- RBucket<Object> bucket = redisson.getBucket("javaboy");
- bucket.set("www.javaboy.org");
- Object o = bucket.get();
- System.out.println(o);
- }else{
- System.out.println("沒拿到鎖");
- }
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- } finally {
- //釋放鎖
- lock.unlock();
- }
在這段代碼中，核心的就是 lock.tryLock(500, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);，第一個參數(shù)是嘗試加鎖的等待時間為 500 毫秒，第二個參數(shù)表示鎖的超時時間為 1000 毫秒，也就是這個鎖在 1000 毫秒后會自動失效。
小伙伴們發(fā)現(xiàn)，這和我們在方案一里邊配置的參數(shù)是一樣的，其實思路是不變的，Redisson 只不過是將我們寫的和鎖相關的方法封裝起來了而已。
3.小結(jié)
當然，這里我只是先簡單介紹下加鎖的思路以及在 Redis 單機中如何加鎖，后面松哥再和大家分享 Redis 集群中如何加鎖。
