Spring Cloud-Microservice-Praxis zur Implementierung verteilter Sperren

Mit der Popularität der Microservice-Architektur beginnen immer mehr Unternehmensentwicklungsteams, Spring Cloud zu nutzen, um ihre eigenen Microservice-Systeme zu erstellen. In einer verteilten Umgebung ist die Implementierung verteilter Sperren eine wichtige technische Herausforderung. In diesem Artikel wird vorgestellt, wie Microservice-Praktiken verteilter Sperren im Spring Cloud-Framework implementiert werden.

Zuerst müssen wir verstehen, was eine verteilte Sperre ist. Die verteilte Sperre ist eine Technologie zum Schutz des Zugriffs auf gemeinsam genutzte Ressourcen. Sie kann sicherstellen, dass in einer verteilten Umgebung nicht mehrere Knoten gleichzeitig dieselbe Ressource ändern oder darauf zugreifen. In einem Microservice-System können verteilte Sperren das Lesen und Schreiben gemeinsam genutzter Ressourcen schützen und Ressourcenkonkurrenz und Dateninkonsistenz vermeiden.

Als nächstes stellen wir die Lösung vor, Redis zum Implementieren verteilter Sperren zu verwenden. Redis ist eine beliebte In-Memory-Datenbank, die verteiltes Sperren unterstützt und sich gut in das Spring Cloud-Framework integrieren lässt.

Zuerst müssen wir die Abhängigkeit von Redis in der Spring Boot-Anwendung hinzufügen. Fügen Sie die folgende Abhängigkeit in Gradle hinzu:

compile group: 'org.springframework.boot', name: 'spring-boot-starter-data-redis'

Fügen Sie die folgende Abhängigkeit in Maven hinzu:

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

Fügen Sie den folgenden Code in unserer Anwendung hinzu, um die Redis-Verbindung zu konfigurieren:

@Configuration
public class RedisConfig {

  @Bean
  JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory() {
      RedisStandaloneConfiguration redisStandaloneConfiguration = new RedisStandaloneConfiguration();
      redisStandaloneConfiguration.setHostName("redis");
      redisStandaloneConfiguration.setPort(6379);
      return new JedisConnectionFactory(redisStandaloneConfiguration);
  }

  @Bean
  public RedisTemplate<String, String> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
      RedisTemplate<String, String> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
      redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
      redisTemplate.setDefaultSerializer(new StringRedisSerializer());
      redisTemplate.setEnableTransactionSupport(true);
      redisTemplate.afterPropertiesSet();
      return redisTemplate;
  }
}

Als nächstes müssen wir eine Methode implementieren, um die verteilte Sperrmethode zu erhalten . Diese Methode muss sicherstellen, dass in einer verteilten Umgebung nur ein Knoten gleichzeitig die Sperre erhalten kann. Das Folgende ist eine einfache Implementierung:

@Service
public class DistributedLockService {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    public boolean acquireLock(String lockKey, String requestId, int expireTime) {

        String result = (String) redisTemplate.execute(new RedisCallback<String>() {
            @Override
            public String doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException {
                JedisCommands commands = (JedisCommands) connection.getNativeConnection();
                return commands.set(lockKey, requestId, "NX", "PX", expireTime);
            }
        });

        return result != null && result.equals("OK");
    }

    public boolean releaseLock(String lockKey, String requestId) {
        String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
        Boolean result = (Boolean) redisTemplate.execute(new RedisCallback<Boolean>() {
            @Override
            public Boolean doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException {
                Object nativeConnection = connection.getNativeConnection();
                Long execute = (Long) ((Jedis) nativeConnection).eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(requestId));
                return execute.equals(1L);
            }
        });
        return result;
    }
}

Im obigen Code wird der Redis-Set-Befehl über die Ausführungsmethode von redisTemplate ausgeführt, um das Schlüssel-Wert-Paar festzulegen. Der NX-Parameter bedeutet, dass er nur festgelegt wird, wenn der Schlüssel nicht vorhanden ist um zu vermeiden, dass zwei Threads es gleichzeitig erhalten, um die Situation zu sperren. Der PX-Parameter stellt die Ablaufzeit des festgelegten Schlüssels dar. Das Rückgabeergebnis ist OK, was bedeutet, dass die Sperre erfolgreich erworben wurde. Verwenden Sie beim Aufheben der Sperre die Lua-Skriptimplementierung von Redis, um sicherzustellen, dass nur der Thread, der die Sperre besitzt, die Sperre aufheben kann.

Schließlich müssen wir verteilte Sperren in Microservices verwenden. Angenommen, wir haben einen Microservice-Endpunkt, der den Ressourcenzugriff schützen muss, können wir DistributedLockService im Spring MVC-Controller verwenden, um eine verteilte Sperre zu erhalten, um sicherzustellen, dass nur eine Anfrage gleichzeitig auf die Ressource zugreifen kann.

@RestController
public class ResourceController {

  private static final String LOCK_KEY = "lock";
  private static final String LOCK_REQUEST_ID = UUID.randomUUID().toString();
  private static final int EXPIRE_TIME = 5000;

  @Autowired
  private DistributedLockService distributedLockService;

  @Autowired
  private ResourceService resourceService;

  @RequestMapping("/resource")
  public ResponseEntity<String> accessResource() {

      boolean lockAcquired = distributedLockService.acquireLock(LOCK_KEY, LOCK_REQUEST_ID, EXPIRE_TIME);

      if (lockAcquired) {
          try {
              // 访问资源
              String result = resourceService.accessResource();
              return ResponseEntity.ok(result);
          } finally {
              distributedLockService.releaseLock(LOCK_KEY, LOCK_REQUEST_ID);
          }
      } else {
          return ResponseEntity.status(HttpStatus.SERVICE_UNAVAILABLE).body("Resource is busy, please try again later.");
      }
  }
}

Der obige Code erhält die Sperre über DistributedLockService, greift nach Erhalt der Sperre auf die Ressource zu und gibt die Sperre nach dem Zugriff auf die Ressource frei, wodurch das Problem vermieden wird, dass mehrere Anforderungen gleichzeitig auf die Ressource zugreifen.

Im obigen Beispiel haben wir das verteilte Sperrschema in Spring Cloud-Microservices implementiert. Diese Lösung kann den Zugriff auf gemeinsam genutzte Ressourcen schützen und die Richtigkeit und Konsistenz der Systemdaten sicherstellen. Im tatsächlichen Einsatz können wir die Implementierung verteilter Sperren an spezifische Geschäftsszenarien und -anforderungen anpassen und optimieren.

Kurz gesagt, verteilte Sperren sind ein sehr wichtiger Teil der Implementierung eines verteilten Systems. Sie können die Richtigkeit und Konsistenz der Systemdaten sicherstellen. Die Kombination aus Spring Cloud und Redis kann die verteilte Sperrfunktion gut implementieren. Ich hoffe, dass die Einführung dieses Artikels jedem dabei helfen kann, die verteilte Sperrtechnologie zu verstehen und anzuwenden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonSpring Cloud-Microservice-Praxis zur Implementierung verteilter Sperren. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!