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关于redis分布式锁的初步研究与分享

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zhangkay
2017.12.16 18:37 字数 419

导言:
前段时间项目中用到了分布式锁,所以就对分布式锁进行了一些研究,首先当然是去看redis的分布式锁实现,这里说明一下,分布式锁的实现可以有两种比较简单的方式来实现,一种是redis的方式来实现,一种是使用zookeeper的方式来实现。

redis的优点是性能更高,因为是纯内存的存储,而且原生单线程的模型不存在并发的一些问题,所以不需要额外的开销来保证命令的原子执行。zookeeper的话优点是更稳定,但是缺点也很明显,zookeeper是一种文件系统,且主要是用来做分布式一致性工作的,所以效率上来说是比不上redis的;

实现:
1.redis的实现需要参考一种比较成熟的分布式锁算法,步骤如下(假设使用的是jedis客户端,其他客户端同理)

public static long getDistibuteLock(JedisCluster jedisCluster,String key,long expireTime) {
        if (jedisCluster == null || Strings.isNullOrEmpty(key) || expireTime < 1) {
            return -1L;
        }

        //首先尝试去设置过期时间,该命令只有在这个key不存在时才能成功
        long nowValue = Instant.now().toEpochMilli() + expireTime;
        Long result = jedisCluster.setnx(key,String.valueOf(nowValue));
        if (result > 0) {
            return expireTime;
        }
        //获取redis上的过期时间,和本地时间戳做比较,只有本地时间大于过期时间戳,才会去执行更新
        //如果是空值,则说明锁已经被释放,这个时候应该再次去获取锁
        String value = jedisCluster.get(key);
        if (Strings.isNullOrEmpty(value)) {
            nowValue = Instant.now().toEpochMilli() + expireTime;
            result = jedisCluster.setnx(key,String.valueOf(nowValue));
            //获取成功则返回新的过期时间戳,失败直接返回0;
            if (result > 1) {
                return nowValue;
            }else {
                return 0L;
            }//如果返回不为空,且时间戳小于本地时间戳,则说明该分布式锁已经过期了,可以替换
        }else if (Long.valueOf(value) < Instant.now().toEpochMilli()){
            nowValue = Instant.now().toEpochMilli() + expireTime;
            String oldValue = jedisCluster.getSet(key,String.valueOf(nowValue));
            if (Strings.isNullOrEmpty(oldValue) || value.equals(oldValue)) {
                return nowValue;//这里的关键是注意一定要判断getset后返回的值,如果为空或者和之前取到的值相等,则说明拿到了锁;反之则说明是别的拿到了锁;
            }else {
                return 0L;
            }
        }else {
            return 0L;
        }
    }

2.解锁操作需要进行验证

public static void releaseLock(JedisCluster jedisCluster,String key,long oldTime) {
        if (jedisCluster == null || Strings.isNullOrEmpty(key) || oldTime < 1) {
            return;
        }
        //首先判断该锁是否存在,如果不存在直接返回
        String remoteValue = jedisCluster.get(key);
        if (Strings.isNullOrEmpty(key)) {
            return;
        }
        //关键是需要知道是否是自己设置的时间,如果不是的话那么就说明不是自己的锁,不做处理直接返回
        try {
            long time = Long.parseLong(remoteValue);
            if (time == oldTime) {
                jedisCluster.del(key);
            }
        }catch (NumberFormatException e) {
            return;
        }
    }

这种解决思路是在redis单点的情况下比较简单的一种进行加锁的方式,当然缺点也很明显,如果正好处于master挂掉,而slave机器并没有完全同步的情况下,会有其他进程获取锁,另外也没有办法避免当获取锁的jvm挂了以后,这个锁会持续一段时间无法被清理;甚至是获取锁的jvm一旦阻塞有可能会是多个jvm获取锁;

日记本
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