java利用redis实现分布式锁

分手后的思念是犯贱 2022-03-31 12:15 404阅读 0赞

假设有这样的场景，我们用多线程给redis里面一个变量，比如money=1000做减法，每次将变量-100，这样，10次操作之后，我们期望的是0，在实际中，我们通过编码来看看这个结果：

RedisUtil.java 用jedis线程池来操作redis

package com.xxx.redis;
    import redis.clients.jedis.JedisPool;
    import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
    public class RedisUtil {
    	public static final JedisPool pool;
    	static{
    		JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
    		config.setMaxIdle(200);
    		config.setMaxWaitMillis(1000 * 100);
    		config.setTestOnBorrow(false);
    		pool = new JedisPool(config, "127.0.0.1", 6379);
    	}
    }

DistributedLock.java

普通的代码，不使用锁来操作，结果不是我们想象中的那样：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZlaW5pZmk_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

这个结果，出乎了我们的意料，多线程环境下，最终的money并不是0,而是400，而且，每次运行结果可能都不一样。这就是多线程环境下，造成的变量问题。 解释的话，就是当一个线程获取到了redis中money的值比如900，还没有进行赋值-100操作的时候，另一个线程也获取了redis中money的值900，这样，他也来操作，在同一时间里，两个线程同时做了-100操作，但是结果却是一样的，最终经过10次这样的-100操作，我们的money就可能变为了我们运行打印的结果了。

既然问题出在了获取money的值并做减法操作这个过程中，那么，问题就可以有解决办法了，分布式锁，这就是本文要介绍的：

分布式锁的实现方式有很多，这里使用redis来实现分布式锁：

自定义Lock.java接口：

package com.xxx.redis;
    import redis.clients.jedis.Jedis;
    public interface Lock {
    	public boolean tryLock(Jedis jedis,String key,String val,Long ttl);
    	public boolean releaseLock(Jedis jedis,String key,String val);
    }

实现Lock.java接口 LockInitial.java：

package com.xxx.redis;
    import java.util.Random;
    import redis.clients.jedis.Jedis;
    public class LockInitial implements Lock{
    	public static Random random = new Random();
    	
    	@Override
    	public boolean tryLock(Jedis jedis,String key,String val,Long ttl){
    		String result = jedis.set(key, val,"NX","EX",ttl);
    		return "OK".equals(result);
    	}
    	
    	@Override
    	public boolean releaseLock(Jedis jedis,String key,String val){
    		if(val.equals(jedis.get(key))){
    			return jedis.del(key) > 0;
    		}
    		return false;
    	}
    }

完整的DistributedLock.java：

package com.xxx.redis;
    
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    import redis.clients.jedis.Jedis;
    
    public class DistributedLock {
    	
    	public static Runnable notLock() throws InterruptedException{
    		return ()->{
    			try (Jedis jedis = RedisUtil.pool.getResource()) {
    				calImpl(jedis);
    			} catch (Exception e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		};
    	}
    	
    	public static Runnable lock() throws InterruptedException{
    		LockInitial lockInitial = new LockInitial();
    		return ()->{
    			try (Jedis jedis = RedisUtil.pool.getResource()) {
    				calc(lockInitial,jedis);
    			} catch (Exception e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		};
    	}
    	
    	
    	public static void calc(LockInitial lockInitial,Jedis jedis){
    		if(lockInitial.tryLock(jedis, "money_lock", "100", 1000l)){
    			calImpl(jedis);
    			lockInitial.releaseLock(jedis, "money_lock", "100");
    		}else{
    			calc(lockInitial, jedis);
    		}
    	}
    	
    	public static void calImpl(Jedis jedis) {
    		int money = Integer.parseInt(jedis.get("money"));
    		jedis.set("money", String.valueOf(money-100));
    		System.out.println("calc -> " + Thread.currentThread().getName() );
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception{
    		try (Jedis jedis = RedisUtil.pool.getResource()) {
    			jedis.set("money", "1000");
    		} catch (Exception e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		Runnable runnable = lock();
    		for(int i=0;i<10;i++){
    			Thread thread  = new Thread(runnable,String.valueOf(i));
    			thread.start();
    		}
    		TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
    		try (Jedis jedis = RedisUtil.pool.getResource()) {
    			int money = Integer.parseInt(jedis.get("money"));
    			System.out.println("money -> "+money);
    		} catch (Exception e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}
    }

使用分布式锁之后，运行打印结果：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZlaW5pZmk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

最终结果符合我们的预期，1000经过10次-100操作，最终变为0。

分布式锁实现的核心在于：需要获取一把锁，这个锁只有一把，一个线程获取之后，其他线程进入等待，某一线程获取锁，并且运行完了相关操作，表示锁用完了，这时候需要调用释放锁的方法，让别的线程获得锁，继续运行下一步的操作。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZlaW5pZmk_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220331/e1773c2fd28d4d7984911454797765d8.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZlaW5pZmk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220331/f15e3e38564f4c5c8fd23e0cfd48ed7e.png