利用redis实现分布式锁

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利用redis来实现分布式锁。一般就用setnx和getset两个命令。 >* `NX`是`Not eXists`的缩写,如`SETNX`命令就应该理解为:`SET if Not eXists`. >* `getset`是同步的 java之jedis实现 `expireMsecs` 锁持有超时,防止线程在入锁以后,无限的执行下去,让锁无法释放 `timeoutMsecs` 锁等待超时,防止线程饥饿,永远没有入锁执行代码的机会 代码如下: ``` private int timeoutMsecs private String lockKey private static long expireMsecs = 1000 * 60 * 5 // min 锁持有超时 // timeoutMsecs 表示锁等待超时 public JedisLock(Integer timeoutMsecs, String lockKey) { this.timeoutMsecs = timeoutMsecs this.lockKey = lockKey } public synchronized boolean acquire(Jedis jedis) throws InterruptedException { int timeout = timeoutMsecs while (timeout >= 0) { long expires = System.currentTimeMillis() + expireMsecs + 1 String expiresStr = String.valueOf(expires) //锁到期时间 if (jedis.setnx(lockKey, expiresStr) == 1) { return true } String currentValueStr = jedis.get(lockKey); //redis里的时间 // 表示已经锁失效,要重新设置锁 if (currentValueStr != null && Long.parseLong(currentValueStr) < System.currentTimeMillis()) { //判断是否为空,不为空的情况下,如果被其他线程设置了值,则第二个条件判断是过不去的 // lock is expired String oldValueStr = jedis.getSet(lockKey, expiresStr) //获取上一个锁到期时间,并设置现在的锁到期时间, //只有一个线程才能获取上一个线上的设置时间,因为jedis.getSet是同步的 if (oldValueStr != null && oldValueStr.equals(currentValueStr)) { //如过这个时候,多个线程恰好都到了这里,但是只有一个线程的设置值和当前值相同,他才有权利获取锁 return true } } timeout -= 100 Thread.sleep(100) } return false } ``` 所以大致的思路就是 >* 先定义好一个锁等待时间和锁超时时间,我们使用中分别设置了300ms和5min, >* 线程执行进方法后,设置锁到期时间为当前时间加5分钟,就是`System.currentTimeMillis() + 1000*60*5 + 1` >* 执行setnx,执行完返回1就是获取锁成功。返回0时,表示未获取到锁,执行下面一步 >* 判断是否已经锁到期,`currentValueStr`和当前时间比较,如果未过期,锁等待时间减100ms,sleep一下继续重复这个动作。如果已经到期,执行下面一步。 >* 通过`getSet`把redis中的锁超时时间设为自己的时间(因此自己要获取锁),这个方法是同步的。保证只能有个线程能拿到锁。执行这步返回的值是旧值, >* 判断旧值和之前的锁超时的值是否一致。一致则获取锁成功。失败的话锁等待时间减1,sleep一下继续重复之前的逻辑。 再总结一下: > 用最简单的办法就是,多个进程执行以下Redis命令:SETNX lock.foo 如果 SETNX 返回1,说明该进程获得锁,SETNX将键 lock.foo 的值设置为锁的超时时间(当前时间 + 锁的有效时间)。 如果 SETNX 返回0,说明其他进程已经获得了锁,进程不能进入临界区。进程可以在一个循环中不断地尝试 SETNX 操作,以获得锁。 但是这里有个问题,如何解决死锁, > 考虑一种情况,如果进程获得锁后,断开了与 Redis 的连接(可能是进程挂掉,或者网络中断),如果没有有效的释放锁的机制,那么其他进程都会处于一直等待的状态,即出现“死锁”。 锁超时时,我们不能简单地使用 DEL 命令删除键 lock.foo 以释放锁。因为这样可能同时会有多个线程获得锁。 比如就是p2,p3两个进程同时发现锁已经超时。p2执行删除操作,添加自己的key,返回1,获取锁成功。接着p3又删除p2设置的值,自己获取锁。这样子显然是不行的。 为了解决上述算法可能出现的多个进程同时获得锁的问题,我们再来看以下的算法。 > 超时时我们可以这样处理。比如p4,p5发现超时之后,通过getset去更新key值,这个是同步的,能保证线程安全。然后根据getset返回的值是否大于当前时间来判断获取锁是否成功。如果小于当前时间,那获取成功。如果大于当前时间,说明已经有线程修改过了。再继续等待。
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