Java는 Redis를 기반으로 분산 잠금을 구현합니다.

분산 잠금은 사육사, 재배포 등 다양한 방법으로 구현할 수 있습니다. 어느 쪽이든 기본 원칙은 동일합니다. 상태 값은 잠금을 나타내는 데 사용되며 잠금의 점유 및 해제는 상태 값으로 식별됩니다.

1. Redis가 분산 잠금을 쉽게 구현할 수 있는 이유

1. Redis는 대기열 모드를 사용하여 동시 액세스를 직렬 액세스로 전환하는 단일 프로세스 단일 스레드 모드이며 여러 클라이언트가 Redis에 연결할 수 있습니다. 경쟁관계가 아니다.

2. Redis의 SETNX 명령은 분산 잠금을 쉽게 구현할 수 있습니다.

setNX(존재하지 않는 경우 SET)

구문: ​​SETNX 키 값

반환 값: 설정에 성공하면 1이 반환되고, 설정에 실패하면 0이 반환됩니다.

키가 존재하지 않는 경우에만 키 값을 value로 설정하고, 주어진 키가 이미 존재하는 경우 1을 반환합니다. SETNX는 아무 작업도 수행하지 않고 0을 반환합니다.

결론적으로 setnx의 반환값을 이용하여 잠금 획득 여부를 판단할 수 있으며, Redis는 싱글스레드이므로 1을 반환하면 잠금 획득을 하였기 때문에 동시 접근에 대해서는 걱정할 필요가 없습니다. 잠금을 반환하고 0을 반환하면 잠금을 획득하지 않은 것입니다. 비즈니스 작업이 완료되면 잠금을 해제해야 합니다. 잠금을 해제하는 논리는 매우 간단합니다. 즉, 이전에 설정한 키를 삭제하여 다음에 키를 설정하여 잠금을 얻을 수 있도록 하는 것입니다.

2. 분산 잠금 구현

우리는 Redis에 포함된 setNX 함수를 통해 분산 잠금을 구현할 수 있다는 것을 이미 알고 있습니다.

CentOS7 Linux 가상 머신에 Redis 서비스를 설치했습니다. IP 주소는 192.168.246.130이고 서비스 포트는 6379입니다.

다음은 Redis를 통해 분산 잠금을 구현하는 Java의 예입니다.

import redis.clients.jedis.Jedis;
public class RedisLock {
	//锁的key
	private static final String key = "DistributedRedisLock";
	private static Integer count = 0;
	public static void main(String[] args) {
		for(int i=0;i<1000;i++){
			new Thread(new Runnable() {
				@Override
				public void run() {
					//获取Redis连接
					Jedis jedis = new Jedis("192.168.246.130", 6379);
					try{
						while(true){
							//获取锁
							if(jedis.setnx(key, Thread.currentThread().getName()) == 1){
								try{
									System.out.println("线程（"+Thread.currentThread().getName()+"）获取到锁，开始执行操作");
									count++;
									System.out.println(count);
									break;
								}finally{
									System.out.println("操作执行完成，释放锁");
									//操作执行完一定要释放锁，所以在finally块中执行
									jedis.del(key);
								}
							}else{
								//返回的不是1，说明已经有某个线程获取到了锁
								try {
									//等待100毫秒之后重试
									Thread.sleep(100l);
								} catch (InterruptedException e) {
									e.printStackTrace();
								}
							}
						}
					}catch(Exception e){
						e.printStackTrace();
					}finally{
						//释放Redis连接
						jedis.disconnect();
					}
				}
			}).start();
		}
	}
}

위 코드의 출력 결과는 다음과 같습니다.

线程（Thread-320）获取到锁，开始执行操作
1
操作执行完成，释放锁
线程（Thread-463）获取到锁，开始执行操作
2
操作执行完成，释放锁
线程（Thread-997）获取到锁，开始执行操作
3
操作执行完成，释放锁
...
线程（Thread-409）获取到锁，开始执行操作
998
操作执行完成，释放锁
线程（Thread-742）获取到锁，开始执行操作
999
操作执行完成，释放锁
线程（Thread-286）获取到锁，开始执行操作
1000
操作执行完成，释放锁

위 코드는 여러 스레드가 있는 단일 애플리케이션에서 테스트되었지만, 다중 스레드 다중 스레딩을 적용하여 잠금을 획득했는데 결과는 여전히 정확합니다.

3. 교착상태 문제 해결

이전 예제 코드는 단지 원리를 설명하기 위한 테스트 코드일 뿐이며, 예제 자체는 매우 간단하므로 잘못 고려된 부분이 있습니다. 예를 들어, 잠금을 획득한 후 비즈니스 작업 수행 중 환경 문제가 발생하고 Redis와의 연결이 끊어지면 finally 블록에서 잠금이 해제되지 않아 잠금 획득을 기다리고 있는 다른 스레드가 무한정 대기하게 됩니다. 교착상태 현상이 발생하는 것입니다.

해결책:

Redis에서 잠금의 만료 시간을 설정할 수 있으므로 잠금을 해제할 수 없더라도 일정 시간이 지나면 자동으로 잠금이 해제될 수 있습니다.

코드 측면에서 잠금을 획득한 후 try 문 블록에 다음 코드만 추가하면 됩니다.

jedis.expire(key, 10); //这里给锁设置10秒的过期时间

더 나은 솔루션:

첫 번째 솔루션은 그다지 좋지 않습니다. 시간이 매우 길기 때문에 설정된 만료 시간을 초과하면 잠금이 자동으로 해제됩니다. finally 블록에서 잠금이 해제되면 다른 스레드가 잠금을 보유하고 있을 수 있으며 이로 인해 다른 스레드가 잠금을 보유하게 됩니다. 해제되어 동시성 문제가 발생합니다. 따라서 잠금을 해제할 때 잠금이 만료되었는지 확인하는 것이 더 적절한 방법입니다. 만료된 경우 다시 해제할 필요가 없습니다.

코드에서 잠금 획득 후 작업을 다음 코드로 변경합니다.

long start = System.currentTimeMillis(); //获取起始时间毫秒数
try{
  jedis.expire(key, 10);
  ...
}finally{
  ...
  if(System.currentTimeMillis() < start+10*1000){
     //如果之前设置的锁还未过期，则释放掉
     jedis.del(key);
  }
}

위 내용은 Java는 Redis를 기반으로 분산 잠금을 구현합니다.의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!