Exemple d'analyse du principe de mise en œuvre du verrouillage distribué Redis

Tout d'abord, afin de garantir que le verrouillage distribué est disponible, nous devons au moins nous assurer que la mise en œuvre du verrouillage remplit simultanément les quatre conditions suivantes :

1. A tout moment, un seul client peut détenir le verrou.

2. Aucune impasse ne se produira. Même si un client plante alors qu'il maintient le verrou sans le déverrouiller activement, il est garanti que d'autres clients pourront ensuite le verrouiller.

3. Tolérant aux pannes. Tant que la plupart des nœuds Redis fonctionnent normalement, le client peut se verrouiller et se déverrouiller.

4. Pour dénouer la cloche, vous devez attacher la cloche. Le verrouillage et le déverrouillage doivent être effectués par le même client. Le client lui-même ne peut pas déverrouiller le verrou ajouté par d'autres.

Ce qui suit est l'implémentation du code. Tout d'abord, nous devons introduire le composant open source Jedis via Maven et ajouter le code suivant au fichier pom.xml : Jedis开源组件，在pom.xml文件加入下面的代码：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>3.1.0</version>
</dependency>

分布式锁实现代码，DistributedLock.java

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
import redis.clients.jedis.Transaction;
import redis.clients.jedis.exceptions.JedisException;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
/**
 * @author swadian
 * @date 2022/3/4
 * @Version 1.0
 * @describetion Redis分布式锁原理
 */
public class DistributedLock {
    //redis连接池
    private static JedisPool jedisPool;
    static {
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        // 设置最大连接数
        config.setMaxTotal(200);
        // 设置最大空闲数
        config.setMaxIdle(8);
        // 设置最大等待时间
        config.setMaxWaitMillis(1000 * 100);
        // 在borrow一个jedis实例时，是否需要验证，若为true，则所有jedis实例均是可用的
        config.setTestOnBorrow(true);
        jedisPool = new JedisPool(config, "192.168.3.27", 6379, 3000);
    }
    /**
     * 加锁
     * @param lockName       锁的key
     * @param acquireTimeout 获取锁的超时时间
     * @param timeout        锁的超时时间
     * @return 锁标识
     * Redis Setnx（SET if Not eXists） 命令在指定的 key 不存在时，为 key 设置指定的值。
     * 设置成功，返回 1 。 设置失败，返回 0 。
     */
    public String lockWithTimeout(String lockName, long acquireTimeout, long timeout) {
        Jedis jedis = null;
        String retIdentifier = null;
        try {
            // 获取连接
            jedis = jedisPool.getResource();
            // value值->随机生成一个String
            String identifier = UUID.randomUUID().toString();
            // key值->即锁名
            String lockKey = "lock:" + lockName;
            // 超时时间->上锁后超过此时间则自动释放锁 毫秒转成->秒
            int lockExpire = (int) (timeout / 1000);
            // 获取锁的超时时间->超过这个时间则放弃获取锁
            long end = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;
            while (System.currentTimeMillis() < end) { //在获取锁时间内
                if (jedis.setnx(lockKey, identifier) == 1) {//关键:设置锁
                    jedis.expire(lockKey, lockExpire);
                    // 返回value值，用于释放锁时间确认
                    retIdentifier = identifier;
                    return retIdentifier;
                }
                // ttl以秒为单位返回 key 的剩余过期时间，返回-1代表key没有设置超时时间，为key设置一个超时时间
                if (jedis.ttl(lockKey) == -1) {
                    jedis.expire(lockKey, lockExpire);
                }
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        } catch (JedisException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
        return retIdentifier;
    }
    /**
     * 释放锁
     * @param lockName   锁的key
     * @param identifier 释放锁的标识
     * @return
     */
    public boolean releaseLock(String lockName, String identifier) {
        Jedis jedis = null;
        String lockKey = "lock:" + lockName;
        boolean retFlag = false;
        try {
            jedis = jedisPool.getResource();
            while (true) {
                // 监视lock，准备开始redis事务
                jedis.watch(lockKey);
                // 通过前面返回的value值判断是不是该锁，若是该锁，则删除，释放锁
                if (identifier.equals(jedis.get(lockKey))) {
                    Transaction transaction = jedis.multi();//开启redis事务
                    transaction.del(lockKey);
                    List<Object> results = transaction.exec();//提交redis事务
                    if (results == null) {//提交失败
                        continue;//继续循环
                    }
                    retFlag = true;//提交成功
                }
                jedis.unwatch();//解除监控
                break;
            }
        } catch (JedisException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
        return retFlag;
    }
}

为了验证它，我们创建SkillService.java业务类

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class SkillService {
    final DistributedLock lock = new DistributedLock();
    public static final String LOCK_KEY = "lock_resource";
    int n = 500;
    /**
     * 线程业务方法
     */
    public void seckill() {
        // 返回锁的value值，供释放锁时候进行判断
        String identifier = lock.lockWithTimeout(LOCK_KEY, 5000, 1000);
        log.info("线程:"+Thread.currentThread().getName() + "获得了锁");
        log.info("剩余数量:{}",--n);
        lock.releaseLock(LOCK_KEY, identifier);
    }
}

如果找不到@Slf4j日志，在pom.xml

<!--@Slf4j日志依赖组件-->
  <dependency>
      <groupId>org.projectlombok</groupId>
      <artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>

Code d'implémentation du verrouillage distribué, DistributedLock.java

/**
 * @author swadian
 * @date 2022/3/4
 * @Version 1.0
 */
public class TestLock {
    public static void main(String[] args) {
        SkillService service = new SkillService();
        for (int i = 10; i < 60; i++) { //开50个线程
            SkillThread skillThread = new SkillThread(service, "skillThread->" + i);
            skillThread.start();
        }
    }
}
class SkillThread extends Thread {
    private SkillService skillService;
    public SkillThread(SkillService skillService, String skillThreadName) {
        super(skillThreadName);
        this.skillService = skillService;
    }
    @Override
    public void run() {
        skillService.seckill();
    }
}

Pour le vérifier, nous créons la classe métier SkillService.java

@Slf4j
public class SkillService {
    final DistributedLock lock = new DistributedLock();
    public static final String LOCK_KEY = "lock_resource";
    int n = 500;
    /**
     * 线程业务方法
     */
    public void seckill() {
        // 返回锁的value值，供释放锁时候进行判断
        //String identifier = lock.lockWithTimeout(LOCK_KEY, 5000, 1000);
        log.info("线程:"+Thread.currentThread().getName() + "获得了锁");
        log.info("剩余数量:{}",--n);
        //lock.releaseLock(LOCK_KEY, identifier);
    }
}

Si le journal @Slf4j est introuvable, ajoutez le code suivant au pom.xml fichier : <p>rrreee<img src="https://img.php.cn/upload/article/000/887/227/168508915640755.jpg" alt="Exemple danalyse du principe de mise en œuvre du verrouillage distribué Redis">Modifiez-en un La classe de test TestLock.java</p>rrreee<p>Les résultats du test montrent que les nombres restants après le verrouillage sont tous séquentiels, 499 498 497...</p> <p></p> <p><img src="https://img.php.cn/upload/article/000/887/227/168508915668378.png" alt="Exemple danalyse du principe de mise en œuvre du verrouillage distribué Redis"> Nous modifions la classe métier SkillService.java et commentez la logique de verrouillage</p>rrreee🎜Re Après avoir exécuté le test et commenté la logique de verrouillage, les numéros restants sont tous dans le désordre, 472 454 452...🎜🎜🎜🎜

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