Redis分布式锁那点事

news2024/11/20 8:36:38

锁超时问题

在redis分布式锁中,如果线程A加锁成功了,但是由于业务功能耗时时间很长,超过了设置的超时时间,这时候redis会自动释放线程A加的锁。通常我们加锁的目的是:为了防止访问临界资源时,出现数据异常的情况。比如:线程A在修改数据C的值,线程B也在修改数据C的值,如果不做控制,在并发情况下,数据C的值会出问题。为了保证某个方法,或者段代码的互斥性,即如果线程A执行了某段代码,是不允许其他线程在某一时刻同时执行的,我们可以用synchronized关键字加锁。但这种锁有很大的局限性,只能保证单个节点的互斥性。如果需要在多个节点中保持互斥性,就需要用redis分布式锁。做了这么多铺垫,现在回到正题。

假设线程A加redis分布式锁的代码,包含代码1和代码2两段代码。

由于该线程要执行的业务操作非常耗时,程序在执行完代码1的时,已经到了设置的超时时间,redis自动释放了锁。而代码2还没来得及执行。

此时,代码2相当于裸奔的状态,无法保证互斥性。假如它里面访问了临界资源,并且其他线程也访问了该资源,可能就会出现数据异常的情况。那么,如何解决这个问题呢?如果达到了超时时间,但业务代码还没执行完,需要给锁自动续期。我们可以使用TimerTask类,来实现自动续期的功能:

Timer timer = new Timer(); 
timer.schedule(new TimerTask() {
    @Override
    public void run(Timeout timeout) throws Exception {
      //自动续期逻辑
    }
}, 10000, TimeUnit.MILLISECONDS);
        

获取锁之后,自动开启一个定时任务,每隔10秒钟,自动刷新一次过期时间。这种机制在redisson框架中,有个比较霸气的名字:watch dog,即传说中的看门狗。当然自动续期功能,我们还是优先推荐使用lua脚本实现,比如:

if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then 
   redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]);
  return 1; 
end;
return 0;

需要注意的地方是:在实现自动续期功能时,还需要设置一个总的过期时间,可以跟redisson保持一致,设置成30秒。如果业务代码到了这个总的过期时间,还没有执行完,就不再自动续期了。

主从复制的问题

redis实现分布式锁,对单个redis实例是没有问题的。如果redis存在多个实例。比如:做了主从,或者使用了哨兵模式,基于redis的分布式锁的功能,就会出现问题。具体是什么问题?假设redis现在用的主从模式,1个master节点,3个slave节点。master节点负责写数据,slave节点负责读数据。

本来是和谐共处,相安无事的。redis加锁操作,都在master上进行,加锁成功后,再异步同步给所有的slave。突然有一天,master节点由于某些不可逆的原因,挂掉了。这样需要找一个slave升级为新的master节点,假如slave1被选举出来了。

如果有个锁A比较悲催,刚加锁成功master就挂了,还没来得及同步到slave1。这样会导致新master节点中的锁A丢失了。后面,如果有新的线程,使用锁A加锁,依然可以成功,分布式锁失效了。那么,如何解决这个问题呢?redisson框架为了解决这个问题,提供了一个专门的类:RedissonRedLock,使用了Redlock算法。RedissonRedLock解决问题的思路如下:

  1. 需要搭建几套相互独立的redis环境,假如我们在这里搭建了5套。
  2. 每套环境都有一个redisson node节点。
  3. 多个redisson node节点组成了RedissonRedLock。
  4. 环境包含:单机、主从、哨兵和集群模式,可以是一种或者多种混合。

在这里我们以主从为例,架构图如下:

RedissonRedLock加锁过程如下:

  1. 获取所有的redisson node节点信息,循环向所有的redisson node节点加锁,假设节点数为N,例子中N等于5。
  2. 如果在N个节点当中,有N/2 + 1个节点加锁成功了,那么整个RedissonRedLock加锁是成功的。
  3. 如果在N个节点当中,小于N/2 + 1个节点加锁成功,那么整个RedissonRedLock加锁是失败的。
  4. 如果中途发现各个节点加锁的总耗时,大于等于设置的最大等待时间,则直接返回失败。

从上面可以看出,使用Redlock算法,确实能解决多实例场景中,假如master节点挂了,导致分布式锁失效的问题。但也引出了一些新问题,比如:

  1. 需要额外搭建多套环境,申请更多的资源,需要评估一下成本和性价比。
  2. 如果有N个redisson node节点,需要加锁N次,最少也需要加锁N/2+1次,才知道redlock加锁是否成功。显然,增加了额外的时间成本,有点得不偿失。

由此可见,在实际业务场景,尤其是高并发业务中,RedissonRedLock其实使用的并不多。在分布式环境中,CAP是绕不过去的。CAP指的是在一个分布式系统中:

  • 一致性(Consistency)
  • 可用性(Availability)
  • 分区容错性(Partition tolerance)

这三个要素最多只能同时实现两点,不可能三者兼顾。如果你的实际业务场景,更需要的是保证数据一致性。那么请使用CP类型的分布式锁,比如:zookeeper,它是基于磁盘的,性能可能没那么好,但数据一般不会丢。如果你的实际业务场景,更需要的是保证数据高可用性。那么请使用AP类型的分布式锁,比如:redis,它是基于内存的,性能比较好,但有丢失数据的风险。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/81921.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

【Python学习记录】Numpy广播机制(broadcast)

✨ 博客主页:小小马车夫的主页 ✨ 所属专栏:Python学习记录 文章目录一、什么是Numpy广播机制二、Numpy广播应用三、Numpy广播规则一、什么是Numpy广播机制 在Numpy、tensorflow、pytorch中数组有一种广播机制(broadcast), 就是针对两个不同形状的数组进…

【Linux】Linux调试器-gdb使用及git命令行

大家好我是沐曦希💕 文章目录一.预备知识1.背景2.Linux默认行为3.debug和release区别二.使用三.使用git命令行一.预备知识 1.背景 程序的发布方式有两种,debug模式和release模式Linux gcc/g出来的二进制程序,默认是release模式要使用gdb调试…

前端vue面试题(持续更新中)

Watch中的deep:true是如何实现的 当用户指定了 watch 中的deep属性为 true 时,如果当前监控的值是数组类型。会对对象中的每一项进行求值,此时会将当前 watcher存入到对应属性的依赖中,这样数组中对象发生变化时也会通知数据更新 源码相关 g…

Android 10.0 Launcher3双层(抽屉)高斯模糊(毛玻璃)背景功能的实现

1.概述 在进行定制开发的功能需求方面,Launcher3的需求也挺多的,单双层抽屉高斯模糊毛玻璃背景功能也是一个需求功能,最近按照功能需求来开发 双层抽屉高斯模糊毛玻璃效果背景的功能 效果图如图: 2. Launcher3双层(抽屉)高斯模糊(毛玻璃)背景功能的实现的核心代码 package…

基于Python logging 实现日志功能模块(即拿即用)

基于Python实现日志功能模块 在项目开发过程,日志文件是十分重要的,尤其对于程序员后期排查软件问题、发现问题bug及使用记录等更是非常重要。 本文使用部分软件版本如下: PyCharm 2019.3 Python 3.7.3 logging 0.5.1.2 logging logging 模块中包含为应用程序和库实现灵…

科研试剂2702973-69-9,endo BCN-PEG12-COOH,endo BCN-PEG12-acid

(本品应密封避光,储存于阴凉,干燥,通风处,取用一定要干燥,避免频繁的溶解和冻干) ●外观以及性质: endo BCN-PEG12-acid为浅黄色油状,带有 PEG 臂的试剂会增加化合物的亲…

论文投稿指南——中文核心期刊推荐(机械、仪表工业2)

【前言】 🚀 想发论文怎么办?手把手教你论文如何投稿!那么,首先要搞懂投稿目标——论文期刊 🎄 在期刊论文的分布中,存在一种普遍现象:即对于某一特定的学科或专业来说,少数期刊所含…

ElasticSearch集群部署系统参数配置调优

内存基本要求 参考书籍:[Elasticsearch: 权威指南]节选https://www.elastic.co/guide/cn/elasticsearch/guide/current/hardware.html 进程数和文件句柄数配置 使用命令查看: vi /etc/security/limits.conf如果没配置,在文件的后面加上配置 * soft n…

burst buffer技术初探

burst buffer是超算中一种作业加速技术,主要解决全球气候模拟预测建模、流体力学分析、磁性融合、天体物理学、生物分子模拟中浪涌型I/O的情况,burst buffer作为前端计算和后端存储之间的缓冲区,它弥合了计算节点的处理速度与存储系统的I/O带…

Nature:重磅,找到终结新冠的药了,关闭ACE2受体,防止所有变体

新冠病毒,通常通过呼吸道感染人类,并造成呼吸系统和人体各个器官的损伤。自2019年底首次爆发至今,新型冠状病毒仍在全球肆虐,对世界经济、社会造成极大的负面影响。随着新冠病毒的大规模流行,新的病毒突变株不断出现&a…

智能座舱开启「万物交互」新革命,隐形冠军们如何突围?

伴随智能座舱在市场端逐步深入消费者心智,从显示、语音到视觉交互,各细分赛道都在蓬勃发展。 高工智能汽车研究院监测数据显示,2022年1-10月,智能座舱前装搭载量同比增长58.06%%,高阶智能座舱同比增长137.61%&#xf…

老大难的 Java ClassLoader 再不理解就老了

ClassLoader 是 Java 届最为神秘的技术之一,无数人被它伤透了脑筋,摸不清门道究竟在哪里。网上的文章也是一篇又一篇,经过本人的亲自鉴定,绝大部分内容都是在误导别人。本文我带读者彻底吃透 ClassLoader,以后其它的相…

【网络编程】servlet和session

一、servlet 问题一:两个不同客户端请求同一个 servlet,是创建了两个一模一样的 servlet,然后用完之后全部销毁呢,还是只要一个 servlet,tomcat 开启时创建,关闭时销毁? 结论:当 Tomcat 接收…

后端存储实战课——海量数据篇

海量数据导致存储系统慢 拆,将一大坨数据拆分成 N 个小坨,学名「分片」。 归档历史数据 将大量的不常用的历史数据移到另外一张历史表中,大概流程: 批量删除大量数据 不能一次性直接删除,需要分批删除(…

SpringBoot【创建与使用】

SpringBoot【创建与使用】🍎一.SpringBoot是什么🍒1.1 SpringBoot的优点🍎二.SpringBoot的创建🍒2.1 使⽤ Idea 中央源创建🍉2.1.1 下载插件🍉2.1.2 创建项目🍉2.1.3 项目的加载🍉2.…

倪健中:全球元宇宙与中国文化精神 | 钱学森诞辰111周年系列活动开幕仪式

编者按: 倪健中会长出席纪念“中国元宇宙之父”钱学森诞辰111周年线上开幕式并发表了云致辞。 在致辞中,倪会长高度崇敬和赞扬钱学森对中国元宇宙事业做出的伟大贡献。我们因钱老的伟大思想,在探索元宇宙与中国传统文化哲学的融合进程中&…

【Kafka从成神到升仙系列 五】面试官问我 Kafka 生产者的网络架构,我直接开始从源码背起.......

👏作者简介:大家好,我是爱敲代码的小黄,独角兽企业的Java开发工程师,CSDN博客专家,Java领域新星创作者📕系列专栏:Java设计模式、数据结构和算法、Kafka从入门到成神、Kafka从成神到…

Spring 6 源码编译和高效阅读源码技巧分享

一. 前言 Spring Boot 3 RELEASE版本于 2022年11月24日 正式发布,相信已经有不少同学开始准备新版本的学习了,不过目前还不建议在实际项目中做升级,毕竟还有很多框架和中间件没出适配版本。此次Spring Boot里程碑的升级也要求了最低JDK 17 和…

风靡互联网关键词 Web3.0 | 区块链 | 元宇宙……

💗wei_shuo的个人主页 💫wei_shuo的学习社区 🌐Hello World ! Web web是互联网的总称,全称为World Wide Web,缩写WWW ,即全球广域网,也称为万维网,它是一种基于超文本和H…

nacos--基础--1.4--理论--原理

nacos–基础–1.4–理论–原理 1、基本架构 2、Nacos 原理 2.1、信息的同步主要的几种方式 push (服务端主动push)pull (客户端的轮询), 超时时间比较短long pull (超时时间比较长) 2.2、配置中心原理 nacos 配置中心就是采用:客户端 long pull 的方式…