Redis の分散ロックの詳細な分析

この記事では主にRedisにおける分散ロックの実装とコード解析について紹介しますので、お役に立てれば幸いです。

Redis 分散ロック

分散ロック ハンドルはすべてのプロジェクトで使用され、通常はデータの順序付けに使用されます。注文の返金として (複数回返金できる場合)。あるいは、ユーザーは複数の端末から注文を行います。 [関連する推奨事項: Redis ビデオ チュートリアル ]

Maven の依存関係

私は主に Spring に基づいています。ブート 2.1.2 Jedis 実装

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.2.RELEASE</version>
    </parent>

    <groupId>cn.edu.cqvie</groupId>
    <artifactId>redis-lock</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
        <redis.version>2.9.0</redis.version>
        <spring-test.version>5.0.7</spring-test.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.data</groupId>
            <artifactId>spring-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
            <version>${redis.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>log4j-over-slf4j</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

構成ファイル

application.properties 設定ファイルの内容は次のとおりです:

spring.redis.host=127.0.0.1
spring.redis.port=6379
spring.redis.password=
spring.redis.timeout=30000
spring.redis.jedis.pool.max-active=8
spring.redis.jedis.pool.min-idle=2
spring.redis.jedis.pool.max-idle=4


logging.level.root=INFO

インターフェース定義

コアをロックするためのインターフェース定義は、実際には次のとおりです。 1 つのメソッドlock と unlock.

public interface RedisLock {

    long TIMEOUT_MILLIS = 30000;

    int RETRY_MILLIS = 30000;

    long SLEEP_MILLIS = 10;

    boolean tryLock(String key);

    boolean lock(String key);

    boolean lock(String key, long expire);

    boolean lock(String key, long expire, long retryTimes);

    boolean unlock(String key);
}

分散ロックの実装

私の実装は完了しましたsetnx. 、 tryLock ロジックが存在する場合、 spin

// AbstractRedisLock.java 抽象类
public abstract class AbstractRedisLock implements RedisLock {

    @Override
    public boolean lock(String key) {
        return lock(key, TIMEOUT_MILLIS);
    }

    @Override
    public boolean lock(String key, long expire) {
        return lock(key, TIMEOUT_MILLIS, RETRY_MILLIS);
    }
}

// 具体实现
@Component
public class RedisLockImpl extends AbstractRedisLock {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
    private ThreadLocal<String> threadLocal = new ThreadLocal<String>();
    private static final String UNLOCK_LUA;

    static {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("if redis.call(\"get\",KEYS[1]) == ARGV[1] ");
        sb.append("then ");
        sb.append("    return redis.call(\"del\",KEYS[1]) ");
        sb.append("else ");
        sb.append("    return 0 ");
        sb.append("end ");
        UNLOCK_LUA = sb.toString();

    }

    @Override
    public boolean tryLock(String key) {
        return tryLock(key, TIMEOUT_MILLIS);
    }

    public boolean tryLock(String key, long expire) {
        try {
            return !StringUtils.isEmpty(redisTemplate.execute((RedisCallback<String>) connection -> {
                JedisCommands commands = (JedisCommands) connection.getNativeConnection();
                String uuid = UUID.randomUUID().toString();
                threadLocal.set(uuid);
                return commands.set(key, uuid, "NX", "PX", expire);
            }));
        } catch (Throwable e) {
            logger.error("set redis occurred an exception", e);
        }
        return false;
    }

    @Override
    public boolean lock(String key, long expire, long retryTimes) {
        boolean result = tryLock(key, expire);

        while (!result && retryTimes-- > 0) {
            try {
                logger.debug("lock failed, retrying...{}", retryTimes);
                Thread.sleep(SLEEP_MILLIS);
            } catch (InterruptedException e) {
                return false;
            }
            result = tryLock(key, expire);
        }
        return result;
    }

    @Override
    public boolean unlock(String key) {
        try {
            List<String> keys = Collections.singletonList(key);
            List<String> args = Collections.singletonList(threadLocal.get());
            Long result = redisTemplate.execute((RedisCallback<Long>) connection -> {
                Object nativeConnection = connection.getNativeConnection();

                if (nativeConnection instanceof JedisCluster) {
                    return (Long) ((JedisCluster) nativeConnection).eval(UNLOCK_LUA, keys, args);
                }
                if (nativeConnection instanceof Jedis) {
                    return (Long) ((Jedis) nativeConnection).eval(UNLOCK_LUA, keys, args);
                }
                return 0L;
            });
            return result != null && result > 0;
        } catch (Throwable e) {
            logger.error("unlock occurred an exception", e);
        }
        return false;
    }
}

テスト コード ## によって再試行されます。 ##最後に使い方を見てみましょう (以下はフラッシュセールのシミュレーションです)

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class RedisLockImplTest {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
    @Autowired
    private RedisLock redisLock;
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;
    private ExecutorService executors = Executors.newScheduledThreadPool(8);

    @Test
    public void lock() {
        // 初始化库存
        redisTemplate.opsForValue().set("goods-seckill", "10");
        List<Future> futureList = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            futureList.add(executors.submit(this::seckill));
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        // 等待结果，防止主线程退出
        futureList.forEach(action -> {
            try {
                action.get();
            } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

    }

    public int seckill() {
        String key = "goods";
        try {
            redisLock.lock(key);
            int num = Integer.valueOf(Objects.requireNonNull(redisTemplate.opsForValue().get("goods-seckill")));
            if (num > 0) {
                redisTemplate.opsForValue().set("goods-seckill", String.valueOf(--num));
                logger.info("秒杀成功，剩余库存：{}", num);
            } else {
                logger.error("秒杀失败，剩余库存：{}", num);
            }
            return num;
        } catch (Throwable e) {
            logger.error("seckill exception", e);
        } finally {
            redisLock.unlock(key);
        }
        return 0;
    }
}

概要

この記事は簡単な方法です。 Redis ロック 実装メソッドは、

jedis

に基づいてロックのリトライ操作を実装します。 ただし、ロックの自動更新、ロックの再入性、公平性（現在は不当な方法に相当するスピンによって実装されています）をサポートしていないという欠点もあります。 プログラミング関連の知識について詳しくは、

プログラミング入門

をご覧ください。 ！

以上がRedis の分散ロックの詳細な分析の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。