用setnx实现一个分布式锁

news2024/12/29 9:37:44

用setnx实现一个分布式锁

简介

利用Redis的单线程特性，在多个Redis客户端同时通过SETNX命令尝试获取锁，如果返回1表示获取锁成功，否则表示获取锁失败。

Redis Setnx（SET if Not eXists）命令在指定的 key 不存在时，为 key 设置指定的值。设置成功，返回 1 。设置失败，返回 0 。

因为Redis的单线程机制，所以可以保证只会有一个客户端成功获取到锁，而其他客户端则会失败。如果获取锁成功，则设置一个过期时间，防止该客户端挂了之后一直持有该锁。客户端释放锁的时候，需要先判断该锁是否仍然属于该客户端，如果是，则通过DEL命令释放锁。

实现

1.添加pom.xml

<!--        redis相关依赖-->
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    <version>2.6.4</version>
</dependency>

2.添加配置文件

redis:
  host: localhost
  port: 6379
  jedis:
    pool:
      max-active: 8 # 连接池最大连接数（使用Jedis时）
      max-wait: -1ms # 连接池最大阻塞等待时间（使用Jedis时）
      max-idle: 8 # 连接池中的最大空闲连接（使用Jedis时）
      min-idle: 0 # 连接池中的最小空闲连接（使用Jedis时）

3.编写redisConfig

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);

        // 使用 StringRedisSerializer 来序列化和反序列化 key 值
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        // 使用 JdkSerializationRedisSerializer 来序列化和反序列化 value 值
        // 也可以自定义序列化器
        template.setValueSerializer(new GenericToStringSerializer<>(Object.class));

        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

4.编写加锁与解锁

@Slf4j
@Component
public class RedisDistributedLock {


    @Value("${spring.redis.host}")
    private String host;
    @Value("${spring.redis.port}")
    private int port;


    private final JedisPool jedisPool;

    public RedisDistributedLock() {
        log.info("host:{},port:{}", host, port);
        JedisPool jedisPool1 = new JedisPool(host, port);
        this.jedisPool = jedisPool1;
    }

    /**
     * 加锁
     * @param lockKey
     * @param requestId
     * @param expireTime
     * @return
     */
    public boolean tryLock(String lockKey, String requestId, int expireTime) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {

            String result = getSet(lockKey, requestId, expireTime, jedis);
            return "OK".equals(result);
        }
    }

    private static String getSet(String lockKey, String requestId, int expireTime, Jedis jedis) {
        if (jedis.exists(lockKey)) {
            return  "False";
        }else {
             return jedis.setex(lockKey,expireTime,requestId);
        }
    }

    /**
     * 解锁
     * @param lockKey
     * @param requestId
     * @return
     */
    public boolean unlock(String lockKey, String requestId) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
            String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
            Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(requestId));
            return Long.parseLong(result.toString()) == 1L;
        }
    }
}

tryLock方法接收三个参数，分别是锁的键值lockKey、加锁的请求标识requestId和锁的过期时间expireTime。该方法会尝试使用Redis的set命令加锁，如果加锁成功则返回true，否则返回false。其中NX表示只在锁的键不存在时设置锁，PX表示锁的过期时间为expireTime毫秒。

SETNX命令自身是不支持设置超时时间的，一般是结合EXPIRE一起使用，常见用法：

SETNX key value
EXPIRE key 10

或者:

SET key value EX 10 NX

unlock方法接收两个参数，分别是锁的键值lockKey和加锁的请求标识requestId。该方法会执行一个Lua脚本，判断当前锁的值是否等于请求标识requestId，如果是则删除锁并返回true，否则返回false。该方法使用eval命令执行Lua脚本，传入锁的键值和请求标识两个参数，返回值是执行结果。

测试

@Test
public void demo(){
    Order order = new Order();
    order.setId(snowflakeIdWorker.nextId());
    order.setName("测试");
    order.setNum(0L);
    for(int i=0;i<1000;i++){
        if(i%2==0){
            order.setNum(order.getNum()-i);
        }else{
            order.setNum(order.getNum()+i);
        }
        //模拟高并发情况下下发订单
        threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                log.info("下单中，订单号：{}",order.getId());
                //下单
                orderServiceimpl.update(order);
                log.info("下单完成，订单号：{}",order.getId());
            }
        });
    }
}