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今天就跟大家聊聊有關Java中怎么使用Redis 實現分布式鎖，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結了以下內容，希望大家根據這篇文章可以有所收獲。
支持立即獲取鎖方式，如果獲取到返回true，獲取不到則返回false；
支持等待獲取鎖方式，如果獲取到，直接返回true，獲取不到在等待一小段時間，在這一小段時間內反復嘗試，如果嘗試成功，則返回true，等待時間過后還獲取不到則返回false；
不能產生死鎖的情況；
不能釋放非自己加的鎖；
下面我們用實例來演示在 Java 中利用 redis 實現分布式鎖服務
通過 redis 來實現分布式鎖的加鎖邏輯如下所示：
redis 分布式鎖上鎖實現邏輯
根據這個邏輯，實現上鎖的核心代碼如下所示：
jedis.select(dbIndex);
String key = KEY_PRE + key;
String value = fetchLockValue();
if(jedis.exists(key)){
jedis.set(key,value);
jedis.expire(key,lockExpirseTime);
return value;
}表面上看這段代碼好像沒有什么問題，實際上并不能在分布式環境中正確的實現加鎖的操作。要能夠正確的實現加鎖操作，“判斷 key 是否存在”、“保存 key-value”、“設置 key 的過期時間”這三步操作必須是原子操作。如果不是原子操作，那么可能會出現下面兩種情況：
在“判斷 key 是否存在”得出 key 不存在的結果步驟后，“保存 key-value”步驟前，另一個客戶端執行同樣的邏輯，并且執行到了“判斷 key 是否存在”步驟，同樣得出了 key 不存在的結果。這樣回導致多個客戶端獲得了同一把鎖；
在客戶端執行完“保存 key-value” 步驟后，需要設置一個 key 的過期時間，防止客戶端因為代碼質量未解鎖，在或者進程崩潰未解鎖導致的死鎖情況。在“保存 key-value”步驟之后，“設置 key 的過期時間”步驟之前，可能進程崩潰，導致“設置 key 的過期時間”步驟失敗；
redis 在2.6.12版本之后，對 set 命令進行了擴充，能夠規避上面的兩個問題。新版的 redis set 命令的參數如下
SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
新版的 set 命令增加了 EX 、 PX 、 NX|XX 參數選項。他們的含義如下
EX seconds – 設置鍵 key 的過期時間，單位時秒 PX milliseconds – 設置鍵 key 的過期時間，單位時毫秒 NX – 只有鍵 key 不存在的時候才會設置 key 的值 XX – 只有鍵 key 存在的時候才會設置 key 的值
這樣，原來的三步操作就可以在一個 set 的原子操作里面來完成，規避了上面我們提到的兩個問題。新版的 redis 加鎖核心代碼修改如下所示：
jedis = redisConnection.getJedis();
jedis.select(dbIndex);
String key = KEY_PRE + key;
String value = fetchLockValue();
if ("OK".equals(jedis.set(key, value, "NX", "EX", lockExpirseTime))) {
return value;
}解鎖的基本流程如下：
redis 分布式鎖解鎖實現邏輯
根據這個邏輯，在 Java 中解鎖的核心代碼如下所示：
jedis.select(dbIndex);
String key = KEY_PRE + key;
if(jedis.exists(key) && value.equals(jedis.get(key))){
jedis.del(key);
return true;
}
return false;和加鎖的時候一樣，key 是否存在、判斷是否自己持有鎖、刪除 key-value 這三步操作需要是原子操作，否則當一個客戶端執行完“判斷是否自己持有鎖”步驟后，得出自己持有鎖的結論，此時鎖的過期時間到了，自動被 redis 釋放了，同時另一個客戶端又基于這個 key 加鎖成功，如果第一個客戶端還繼續執行刪除 key-value的操作，就將不屬于自己的鎖給釋放了。這顯然是不運行的。在這里我們利用 redis 執行 Lua 腳本的能力來解決原子操作的問題。修改后的解鎖核心代碼如下所示：
jedis.select(dbIndex);
String key = KEY_PRE + key;
String command = "if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end";
if (1L.equals(jedis.eval(command, Collections.singletonList(key), Collections.singletonList(value)))) {
return true;
}另外，判斷是否自己持有鎖的機制是用加鎖的時候的 key-value 來判斷當前的 key 的值是否等于自己持有鎖時獲得的值。所以加鎖的時候的 value 必須是一個全局唯一的字符串。
package com.x9710.common.redis.impl;
import com.x9710.common.redis.LockService;
import com.x9710.common.redis.RedisConnection;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Collections;
import java.util.Date;
import java.util.UUID;
/**
* 分布式鎖 redis 實現
*
* @author 楊高超
* @since 2017-12-14
*/
public class LockServiceRedisImpl implements LockService {
private static Log log = LogFactory.getLog(LockServiceRedisImpl.class);
private static String SET_SUCCESS = "OK";
private static String KEY_PRE = "REDIS_LOCK_";
private DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmssSSS");
private RedisConnection redisConnection;
private Integer dbIndex;
private Integer lockExpirseTime;
private Integer tryExpirseTime;
public void setRedisConnection(RedisConnection redisConnection) {
this.redisConnection = redisConnection;
}
public void setDbIndex(Integer dbIndex) {
this.dbIndex = dbIndex;
}
public void setLockExpirseTime(Integer lockExpirseTime) {
this.lockExpirseTime = lockExpirseTime;
}
public void setTryExpirseTime(Integer tryExpirseTime) {
this.tryExpirseTime = tryExpirseTime;
}
public String lock(String key) {
Jedis jedis = null;
try {
jedis = redisConnection.getJedis();
jedis.select(dbIndex);
key = KEY_PRE + key;
String value = fetchLockValue();
if (SET_SUCCESS.equals(jedis.set(key, value, "NX", "EX", lockExpirseTime))) {
log.debug("Reids Lock key : " + key + ",value : " + value);
return value;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
return null;
}
public String tryLock(String key) {
Jedis jedis = null;
try {
jedis = redisConnection.getJedis();
jedis.select(dbIndex);
key = KEY_PRE + key;
String value = fetchLockValue();
Long firstTryTime = new Date().getTime();
do {
if (SET_SUCCESS.equals(jedis.set(key, value, "NX", "EX", lockExpirseTime))) {
log.debug("Reids Lock key : " + key + ",value : " + value);
return value;
}
log.info("Redis lock failure,waiting try next");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} while ((new Date().getTime() - tryExpirseTime * 1000) < firstTryTime);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
return null;
}
public boolean unLock(String key, String value) {
Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
Jedis jedis = null;
try {
jedis = redisConnection.getJedis();
jedis.select(dbIndex);
key = KEY_PRE + key;
String command = "if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end";
if (RELEASE_SUCCESS.equals(jedis.eval(command, Collections.singletonList(key), Collections.singletonList(value)))) {
return true;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
return false;
}
/**
* 生成加鎖的唯一字符串
*
* @return 唯一字符串
*/
private String fetchLockValue() {
return UUID.randomUUID().toString() + "_" + df.format(new Date());
}
}package com.x9710.common.redis.test;
import com.x9710.common.redis.RedisConnection;
import com.x9710.common.redis.impl.LockServiceRedisImpl;
public class RedisLockTest {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 9; i++) {
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
RedisConnection redisConnection = RedisConnectionUtil.create();
LockServiceRedisImpl lockServiceRedis = new LockServiceRedisImpl();
lockServiceRedis.setRedisConnection(redisConnection);
lockServiceRedis.setDbIndex(15);
lockServiceRedis.setLockExpirseTime(20);
String key = "20171228";
String value = lockServiceRedis.lock(key);
try {
if (value != null) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " lock key = " + key + " success! ");
Thread.sleep(25 * 1000);
}else{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " lock key = " + key + " failure! ");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (value == null) {
value = "";
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " unlock key = " + key + " " + lockServiceRedis.unLock(key, value));
}
}
}).start();
}
}
}測試結果
Thread-1 lock key = 20171228 failure! Thread-2 lock key = 20171228 failure! Thread-4 lock key = 20171228 failure! Thread-8 lock key = 20171228 failure! Thread-7 lock key = 20171228 failure! Thread-3 lock key = 20171228 failure! Thread-5 lock key = 20171228 failure! Thread-0 lock key = 20171228 failure! Thread-6 lock key = 20171228 success! Thread-1 unlock key = 20171228 false Thread-2 unlock key = 20171228 false Thread-4 unlock key = 20171228 false Thread-8 unlock key = 20171228 false Thread-3 unlock key = 20171228 false Thread-5 unlock key = 20171228 false Thread-0 unlock key = 20171228 false Thread-7 unlock key = 20171228 false Thread-6 unlock key = 20171228 true
看完上述內容，你們對Java中怎么使用Redis 實現分布式鎖有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關內容，請關注億速云行業資訊頻道，感謝大家的支持。
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