redis分布式锁和键事件通知

Love The Way You Lie 2022-11-05 08:37 92阅读 0赞

什么是分布式锁？  
分布式锁相对应的是线程锁、进程锁。

线程锁：主要用来给方法、代码块加锁。当某个方法或代码使用锁，在同一时刻仅有一个线程执行该方法或该代码段。线程锁只在同一JVM中有效果，因为线程锁的实现在根本上是依靠线程之间共享内存实现的，比如synchronized是共享对象      头，显示锁Lock是共享某个变量（state）。
    
    进程锁：为了控制同一操作系统中多个进程访问某个共享资源，因为进程具有独立性，各个进程无法访问其他进程的资源，因此无法通过synchronized等线程锁实现进程锁。
    
    分布式锁：当多个进程不在同一个系统中，用分布式锁控制多个进程对资源的访问。
    
    分布式锁实现的关键是在分布式的应用服务器外，搭建一个存储服务器，存储锁信息。

分布式锁需要满足的条件  
互斥性。在任意时刻，只有一个客户端能持有锁。  
不会发生死锁。即使有一个客户端在持有锁的期间崩溃而没有主动解锁，也能保证后续其他客户端能加锁。  
具有容错性。只要大部分的Redis节点正常运行，客户端就可以加锁和解锁。  
解铃还须系铃人。加锁和解锁必须是同一个客户端，客户端自己不能把别人加的锁给解了。  
使用redis实现分布式锁  
redis命令 setnx,当设置的值存在，返回1，否则返回0；根据这个命令的特性可以实现分布式锁

代码实操  
模拟并发购买商品，商品减库存场景，使用redis分布式锁，避免超卖现象

@GetMapping("/purchase")
    public String decrementStore(){
    
        String lock = "product001";
        String uuid = UUID.randomUUID().toString();
        try {
            // 加锁
            Boolean result = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lock,uuid,10, TimeUnit.SECONDS);
            if (!result){
                return "error";
            }
            int stock = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("stock"));
            int left = (stock-1);
            if (stock > 0) {
                stringRedisTemplate.opsForValue().set("stock",left+"");
                System.out.println("扣减成功，当前库存为："+left);
            }else{
                System.out.println("商品库存为空！");
            }
    
        }finally {
            // 释放锁
            // 只能释放自己的锁
            if (uuid.equals(stringRedisTemplate.opsForValue().get(lock))){
                stringRedisTemplate.delete(lock);
            }
        }
        return "success";
    }

该代码存在的问题：释放锁时的判断条件不是原子操作，会导致锁失效问题。

改进  
使用官方提供的redisson开源类库。

@Autowired
    private RedissonClient redissonClient;
    
    @GetMapping("/purchase")
    public String decrementStore(){
    
        String lockKey = "product001";
        RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
        try {
            // 加锁
            lock.lock();
            int stock = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("stock"));
            int left = (stock-1);
            if (stock > 0) {
                stringRedisTemplate.opsForValue().set("stock",left+"");
                System.out.println("扣减成功，当前库存为："+left);
            }else{
                System.out.println("商品库存为空！");
            }
    
        }finally {
            // 释放锁
           lock.unlock();
        }
        return "success";
    }

redisson提供的锁只是针对redis单机，在redis主从结构时，依然会出现锁失效问题。

redis键空间通知，键事件通知  
redis系统默认会发布两个事件通知

**keyspace@0**  
**keyevent@0**  
订阅第一个频道 **keyspace@0**:mykey 可以接收 0 号数据库中所有修改键 mykey 的事件， 而订阅第二个频道 **keyevent@0**:del 则可以接收 0 号数据库中所有执行 del 命令的键。

以 keyspace 为前缀的频道被称为键空间通知（key-space notification）， 而以 keyevent 为前缀的频道则被称为键事件通知（key-event notification）。

当订阅\_\_keyevent@0\_\_时，key失效后会收到通知。

该功能需要通过配置文件开启，在配置文件中添加：notify-keyspace-events Ex

使用键事件通知做超时未支付取消订单的场景

package com.tinet.cloudprovider.config;
    
    import org.springframework.context.annotation.Bean;
    import org.springframework.context.annotation.Configuration;
    import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
    import org.springframework.data.redis.listener.PatternTopic;
    import org.springframework.data.redis.listener.RedisMessageListenerContainer;
    import org.springframework.data.redis.listener.adapter.MessageListenerAdapter;
    
    /**
     * @author dengshaoxiang
     * @description
     * @create 2021-03-04 14:37
     **/
    @Configuration
    public class RedisConfig {
        /**
         * redis 订阅频道
         *
         * @param redissonConnectionFactory
         * @param listenerAdapter
         * @return
         */
        @Bean
        RedisMessageListenerContainer container( RedisConnectionFactory redissonConnectionFactory,
                                                MessageListenerAdapter listenerAdapter) {
    
            RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
            container.setConnectionFactory(redissonConnectionFactory);
            // 订阅通道，key过期时通知
            container.addMessageListener(listenerAdapter, new PatternTopic("__keyevent@0__:expired"));
            // 可以订阅多个通道
    
            return container;
        }
    
        /**
         * 配置redis事件监听处理器
         *
         * @param receiver
         * @return
         */
        @Bean
        MessageListenerAdapter listenerAdapter(RedisMessageReceiver receiver) {
            return new MessageListenerAdapter(receiver, "receiveMessage");
        }
    }

监听到事件通知后，可以修改订单状态。