Redis+IDEA极速了解和实现单机锁和分布式锁

news2024/9/27 19:20:35

单机下:

 

只适用于单机环境下(单个JVM),多个客户端访问同一个服务器

1.synchronized

package com.cloud.SR.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import javax.annotation.Resource;

@RestController
public class TestConrtoller1 {
    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @GetMapping("/buy1")
    public String shopping(){
        synchronized (this){

            String result = stringRedisTemplate.opsForValue().get("goods:001");
            int total = result == null? 0 :Integer.parseInt(s);
            if(total > 0){
                int realTotal = total - 1;
                stringRedisTemplate.opsForValue().set("goods:001",String.valueOf(realCount ));
                System.out.println("剩余商品为:"+realCount +",提供服务的端口号:"+serverPort);
                return "剩余商品为:"+realTotal +",提供服务的端口号:"+serverPort;
            }else{
                System.out.println("购买商品失败!");
            }
            return "购买商品失败!";
        }
    }
}

2.ReentrantLock

@RestController
public class TestConrtoller2 {
    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;

    // 使用ReentrantLock锁解决单体应用的并发问题
    Lock lock = new ReentrantLock();

    @Autowired
    StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @RequestMapping("/buy2")
    public String index() {

        lock.lock();
        try {
            String result = stringRedisTemplate.opsForValue().get("goods:001");
            int total = result == null ? 0 : Integer.parseInt(result);
            if (total > 0) {
                int realTotal = total - 1;
                stringRedisTemplate.opsForValue().set("goods:001", String.valueOf(realTotal));
                System.out.println("购买商品成功,库存还剩:" + realTotal + ",服务端口为:"+serverPort);
                return "购买商品成功,库存还剩:" + realTotal + ",服务端口为:"+serverPort;
            } else {
                System.out.println("购买商品失败!");
            }
        } catch (Exception e) {
            lock.unlock();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
        return "购买商品失败!";
    }
}

分布式下:

而在服务器分布式集群下,,单个服务器的synchronized和ReentrantLock

 

1.SETNX

SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
  • EX seconds – 设置键key的过期时间,单位时秒
  • PX milliseconds – 设置键key的过期时间,单位时毫秒
  • NX – 只有键key不存在的时候才会设置key的值
  • XX – 只有键key存在的时候才会设置key的值

例子:

1.set lock01 01 NX :意思就是说只要谁把key为lock01的值设置为01且key不存在的时候就能拿到锁

2. set lock01 01 NX EX 30 :在例1的基础上把锁设置的时间设置为30秒后过期。避免有服务挂了而没有释放锁的情况、或者业务处理完但一直拿着锁不释放导致死锁。

项目中使用SETNX:

  • template.opsForValue().setIfAbsent()

测试的话就得本机模拟集群,当然有虚拟机的也可以用两台虚拟机,但此处用两台JVM即可完成简易集群
本机实现集群的可以看这篇文章:http://t.csdn.cn/jvZFx

 先让集群跑起来,然后启动Nginx,再通过Jmeter实现高并发的秒杀环节

 用template.opsForValue().setIfAbsent()命令进行加锁。加上了过期时间后就解决了key无法删除的问题,但如果key设置的时间太短,当业务处理的时间长于key设置的时间,key过期后其他请求就可以设置这个key而当这个线程再回来处理这个程序的时候就会把人家设置的key给删除了,因此我们规定谁设置的锁只能由谁删除。

finally {
            // 谁加的锁,谁才能删除
            if(template.opsForValue().get(REDIS_LOCK).equals(value)){
                template.delete(REDIS_LOCK);
            }

而新的问题就是finally块的判断和del删除操作不是原子操作,并发的时候也会出问题。因此采用lua(原子性)来进行删除

finally {
            // 谁加的锁,谁才能删除,使用Lua脚本,进行锁的删除

            Jedis jedis = null;
            try{
                jedis = RedisUtils.getJedis();

                String script = "if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] " +
                        "then " +
                        "return redis.call('del',KEYS[1]) " +
                        "else " +
                        "   return 0 " +
                        "end";

                Object eval = jedis.eval(script, Collections.singletonList(REDIS_LOCK), Collections.singletonList(value));
                if("1".equals(eval.toString())){
                    System.out.println("-----del redis lock ok....");
                }else{
                    System.out.println("-----del redis lock error ....");
                }
            }catch (Exception e){

            }finally {
                if(null != jedis){
                    jedis.close();
                }
            }

总的代码: 

@RestController
public class TestConrtoller3 {
    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;

    public static final String REDIS_LOCK = "good_lock";

    @Autowired
    StringRedisTemplate stringtemplate;

    @RequestMapping("/buy3")
    public String shopping(){

        // 每个人进来先要进行加锁,key值为"good_lock",且用UUID保证每个人的锁不同
        String value = UUID.randomUUID().toString().replace("-","");
        try{
            // 为key加一个过期时间
            Boolean flag = stringtemplate.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, value,10L,TimeUnit.SECONDS);
            // 加锁失败
            if(!flag){
                return "抢锁失败!";
            }
            System.out.println( value+ " 抢锁成功");
            String result = stringtemplate.opsForValue().get("goods:001");
            int total = result == null ? 0 : Integer.parseInt(result);
            if (total > 0) {
                // 如果在此处需要调用其他微服务,处理时间较长。。。
                int realTotal = total - 1;
                stringtemplate.opsForValue().set("goods:001", String.valueOf(realTotal));
                System.out.println("购买商品成功,库存还剩:" + realTotal + ",服务端口为"+serverPort);
                return "购买商品成功,库存还剩:" + realTotal + "服务端口为"+serverPort;
            } else {
                System.out.println("购买商品失败");
            }
            return "购买商品失败!";
        }finally {
            // 谁加的锁,谁才能删除,使用Lua脚本,进行锁的删除
            Jedis jedis = null;
            try{
                jedis = RedisUtils.getJedis();

                String script = "if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] " +
                        "then " +
                        "return redis.call('del',KEYS[1]) " +
                        "else " +
                        "   return 0 " +
                        "end";

                Object eval = jedis.eval(script, Collections.singletonList(REDIS_LOCK), Collections.singletonList(value));
                if("1".equals(eval.toString())){
                    System.out.println("-----del redis lock ok....");
                }else{
                    System.out.println("-----del redis lock error ....");
                }
            }catch (Exception e){

            }finally {
                if(null != jedis){
                    jedis.close();
                }
            }
        }
    }
}

2.Redisson(推荐)

考虑缓存续命,以及Redis集群部署下,异步复制造成的锁丢失:主节点没来得及把刚刚set进来这条数据给从节点,就挂了。所以直接上RedLockRedisson落地实现

@RestController
public class TestConrtoller4 {
    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;

    public static final String REDIS_LOCK = "good_lock";

    @Autowired
    StringRedisTemplate stringtemplate;

    @Autowired
    Redisson redisson;

    @RequestMapping("/buy4")
    public String shopping(){

        RLock lock = redisson.getLock(REDIS_LOCK);
        lock.lock();

        // 每个人进来先要进行加锁,key值为"good_lock"
        String value = UUID.randomUUID().toString().replace("-","");
        try{
            String result = stringtemplate.opsForValue().get("goods:001");
            int total = result == null ? 0 : Integer.parseInt(result);
            if (total > 0) {
                // 如果在此处需要调用其他微服务,处理时间较长
                int realTotal = total - 1;
                stringtemplate.opsForValue().set("goods:001", String.valueOf(realTotal));
                System.out.println("购买商品成功,库存还剩:" + realTotal + "件, 服务端口为"+serverPort);
                return "购买商品成功,库存还剩:" + realTotal + "件, 服务端口为"+serverPort;
            } else {
                System.out.println("购买商品失败");
            }
            return "购买商品失败";
        }finally {
            if(lock.isLocked() && lock.isHeldByCurrentThread()){
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

Redis工具类

 
import com.myfutech.common.util.constant.RedisPrefix;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisStringCommands;
import org.springframework.data.redis.connection.ReturnType;
import org.springframework.data.redis.core.RedisCallback;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.types.Expiration;
 
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.UUID;
 
 
/**
 * 基于redis分布式锁
 */
@Slf4j
public class RedisLockUtils {
 
    /**
     * 默认轮休获取锁间隔时间, 单位:毫秒
     */
    private static final int DEFAULT_ACQUIRE_RESOLUTION_MILLIS = 100;
 
    private static final String UNLOCK_LUA;
 
    static {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("if redis.call(\"get\",KEYS[1]) == ARGV[1] ");
        sb.append("then ");
        sb.append("    return redis.call(\"del\",KEYS[1]) ");
        sb.append("else ");
        sb.append("    return 0 ");
        sb.append("end ");
        UNLOCK_LUA = sb.toString();
    }
 
    /**
     * 获取锁,没有获取到则一直等待,异常情况则返回null
     *
     * @param redisTemplate     redis连接
     * @param key               redis key
     * @param expire            锁过期时间, 单位 秒
     * @return                  当前锁唯一id,如果没有获取到,返回 null
     */
    public static String lock(RedisTemplate redisTemplate, final String key, long expire){
        return lock(redisTemplate, key, expire, -1);
    }
 
    /**
     * 获取锁,acquireTimeout时间内没有获取到,则返回null,异常情况返回null
     *
     * @param redisTemplate     redis连接
     * @param key               redis key
     * @param expire            锁过期时间, 单位 秒
     * @param acquireTimeout    获取锁超时时间, -1代表永不超时, 单位 秒
     * @return                  当前锁唯一id,如果没有获取到,返回 null
     */
    public static String lock(RedisTemplate redisTemplate, final String key, long expire, long acquireTimeout){
        try {
            return acquireLock(redisTemplate, key, expire, acquireTimeout);
        } catch (Exception e) {
            log.error("acquire lock exception", e);
        }
        return null;
    }
 
    /**
     * 获取锁,没有获取到则一直等待,没有获取到则抛出异常
     *
     * @param redisTemplate     redis连接
     * @param key               redis key
     * @param expire            锁过期时间, 单位 秒
     * @return                  当前锁唯一id,如果没有获取到,返回 null
     */
    public static String lockFailThrowException(RedisTemplate redisTemplate, final String key, long expire){
        return lockFailThrowException(redisTemplate, key, expire, -1);
    }
 
    /**
     * 获取锁,到达超时时间时没有获取到,则抛出异常
     *
     * @param redisTemplate     redis连接
     * @param key               redis key
     * @param expire            锁过期时间, 单位 秒
     * @param acquireTimeout    获取锁超时时间, -1代表永不超时, 单位 秒
     * @return                  当前锁唯一id,如果没有获取到,返回 null
     */
    public static String lockFailThrowException(RedisTemplate redisTemplate, final String key, long expire, long acquireTimeout){
        try {
            String lockId = acquireLock(redisTemplate, key, expire, acquireTimeout);
            if (lockId != null) {
                return lockId;
            }
            throw new RuntimeException("acquire lock fail");
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("acquire lock exception", e);
        }
    }
 
    private static String acquireLock(RedisTemplate redisTemplate, String key, long expire, long acquireTimeout) throws InterruptedException {
        long acquireTime = -1;
        if (acquireTimeout != -1) {
            acquireTime = acquireTimeout * 1000 + System.currentTimeMillis();
        }
        synchronized (key) {
            String lockId = UUID.randomUUID().toString();
            while (true) {
 
                if (acquireTime != -1 && acquireTime < System.currentTimeMillis()) {
                    break;
                }
                //调用tryLock
                boolean hasLock = tryLock(redisTemplate, key, expire, lockId);
 
                //获取锁成功
                if (hasLock) {
                    return lockId;
                }
                Thread.sleep(DEFAULT_ACQUIRE_RESOLUTION_MILLIS);
            }
        }
        return null;
    }
 
 
    /**
     *  释放锁
     *
     * @param redisTemplate     redis连接
     * @param key               redis key
     * @param lockId            当前锁唯一id
     */
    public static void unlock(RedisTemplate redisTemplate, String key, String lockId) {
        try {
            RedisCallback<Boolean> callback = (connection) ->
                    connection.eval(UNLOCK_LUA.getBytes(StandardCharsets.UTF_8),ReturnType.BOOLEAN, 1,
                            (RedisPrefix.LOCK_REDIS_PREFIX + key).getBytes(StandardCharsets.UTF_8), lockId.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            redisTemplate.execute(callback);
        } catch (Exception e) {
            log.error("release lock exception", e);
        }
    }
 
    /**
     * 获取当前锁的id
     *
     * @param key       redis key
     * @return          当前锁唯一id
     */
    public static String get(RedisTemplate redisTemplate, String key) {
        try {
            RedisCallback<String> callback = (connection) -> {
                byte[] bytes = connection.get((RedisPrefix.LOCK_REDIS_PREFIX + key).getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
                if (bytes != null){
                    return new String(bytes, StandardCharsets.UTF_8);
                }
                return null;
            };
            return (String)redisTemplate.execute(callback);
        } catch (Exception e) {
            log.error("get lock id exception", e);
        }
        return null;
    }
 
    private static boolean tryLock(RedisTemplate redisTemplate, String key, long expire, String lockId) {
        RedisCallback<Boolean> callback = (connection) ->
        connection.set((RedisPrefix.LOCK_REDIS_PREFIX + key).getBytes(StandardCharsets.UTF_8),
                lockId.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), Expiration.seconds(expire), RedisStringCommands.SetOption.SET_IF_ABSENT);
        return (Boolean)redisTemplate.execute(callback);
    }
}

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企业毛利高,进项抵扣少,增值税高,怎么办?

企业毛利高&#xff0c;进项抵扣少&#xff0c;增值税高&#xff0c;怎么办&#xff1f; 《税筹顾问》专注于园区招商、企业税务筹划&#xff0c;合理合规助力企业节税&#xff01; 金税四期的出现&#xff0c;让很多企业都陷入了税负重的不利局面。当然了在此环境之下&#x…

回溯法总结

文章目录 回溯法如何理解回溯法 回溯算法模板框架如下&#xff1a;树枝去重树层去重回溯法去重什么时候去重&#xff1f;树层去重数组used[i-1]&#xff1a;回溯函数的参数startIndex&#xff1a;回溯函数的参数用Set的对象uset&#xff1a;局部变量例题 其它细节对于组合问题&…

测试开发知识图谱

目录 前言&#xff1a; 1 测试方法与理论 2 Shell脚本相关 3 数据库相关 4 git 代码管理 5 Python 编程语言与测试框架 6 Web 自动化测试 7 移动端 app 自动化测试 8 常用开源测试平台 9 客户端专项测试 10 服务端接口测试 11 服务端接口自动化测试 12 服务端性能…

国产CAN收发器XL1050可替代NXP的TJA1050T,性能参数基本一致

CAN收发器是CAN控制器和物理总线之间的接口&#xff0c;在工控等需要CAN通信的应用场合是必要的&#xff0c;工程师通常采用NXP、TI等品牌的&#xff0c;TJA1050T是常见型号之一。XL1050是信路达一款CAN收发器&#xff0c;本文讨论信路达的XL1050 替代NXP的TJA1050T的可行性。 …

前后端分离,前端代理设置

1. 没有vue.config.js的配置方法 1.1 在config目录下的index.js里面加入如下所示代码 proxyTable: {"/api": { // 不能写成^/apitarget: "http://localhost:50000", // 只写域名即可ws: true,changeOrigin: true, // 允许跨域pathRewrite: { // 重写&…

leetcode:除自身以外数组的乘积

除自身以外数组的乘积 medium 给你一个整数数组 nums&#xff0c;返回 数组 answer &#xff0c;其中 answer[i] 等于 nums 中除 nums[i] 之外其余各元素的乘积 。 题目数据 保证 数组 nums之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在 32 位 整数范围内。 请**不要使用除法&a…

抖音seo矩阵系统源码搭建技术+二开开源代码定制部署

抖音SEO源码是指将抖音平台上的视频资源进行筛选、排序等操作&#xff0c;进而提升其在搜索排名中的权重&#xff0c;从而让更多的用户能够发现并观看到这些视频资源。而抖音SEO矩阵系统源码则是指通过建立一个分析系统&#xff0c;分析抖音中的用户、视频、标签等数据&#xf…

【数据分类】基于蜣螂优化算法优化支持向量机的数据分类方法 DBO-SVM分类算法【Matlab代码#47】

文章目录 【可更换其他群智能算法&#xff0c;获取资源请见文章第6节&#xff1a;资源获取】1. 蜣螂优化算法&#xff08;DBO&#xff09;2. 支持向量机&#xff08;SVM&#xff09;3. DBO-SVM分类模型4. 部分代码展示5. 仿真结果展示6. 资源获取 【可更换其他群智能算法&#…

Java Leetcode 动态规划 91. 解码方法

未优化版本代码展示&#xff1a; class Solution {public int numDecodings(String s) {char[]charss.toCharArray();int lengths.length();//创建dp数组int[]dpnew int[length];//初始化if(chars[0]!0){dp[0]1;}//特殊情况处理if(length1){return dp[0];}if(chars[1]!0){dp[1…