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    JavaEdge全是干货的技术号:阿里华为等大厂的Redis分布式锁是如

    作者:[db:作者] 时间:2021-07-21 16:13

    1 本地锁

    常用的即 synchronize 或 Lock 等 JDK 自带的锁,只能锁住当前进程,仅适用于单体架构服务。
    而在分布式多服务实例场景下必须使用分布式锁

    2 分布式锁

    2.1 分布式锁的原理

    厕所占坑理论

    可同时去一个地方“占坑”:

    • 占到,就执行逻辑
    • 否则等待,直到释放锁
      可通过自旋方式自旋

    “占坑”可以去Redis、DB、任何所有服务都能访问的地方。

    2.2 分布式锁演进

    一阶段

    // 占分布式锁,去redis占坑
    Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");
    if(lock) {
    	//加锁成功... 执行业务
    	Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
    	redisTemplate . delete( key: "lock");//fH?ti
    	return dataF romDb ;
    } else {
    	// 加锁失败,重试。synchronized()
    	// 休眠100ms重试
    	// 自旋
    	return getCatalogJsonFromDbwithRedisLock();
    }
    

    问题场景

    • setnx占好了坑,但是业务代码异常或程序在执行过程中宕机,即没有执行成功删除锁逻辑,导致死锁
      解决方案:设置锁的自动过期,即使没有删除,会自动删除。

    阶段二

    // 1. 占分布式锁,去redis占坑
    Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent( "lock", "110")
    if(lock) {
    	// 加锁成功...执行业务
    	
    	// 突然断电
    	
    	// 2. 设置过期时间
    	redisTemplate.expire("lock", timeout: 30, TimeUnit.SECONDS) ;
    	Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
    	//删除锁
    	redisTemplate. delete( key; "lock");
    	return dataFromDb;
    } else {
    	// 加锁失败...重试。 synchronized ()
    	// 休眠100ms重试
    	// 自旋的方式
    	return getCatalogJsonF romDbWithRedisLock();
    }
    

    问题场景

    • setnx设置好,正要去设置过期时间,宕机,又死锁
      解决方案:设置过期时间和占位必须是原子操作。redis支持使用setNxEx命令

    阶段三

    // 1. 分布式锁占坑
    Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "110", 300, TimeUnit.SECONDS);
    if(lock)(
    	// 加锁成功,执行业务
    	
    	// 2. 设置过期时间,必须和加锁一起作为原子性操作
    	// redisTemplate. expire( "lock", з0, TimeUnit.SECONDS);
    	Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
    	// 删除锁
    	redisTemplate.delete( key: "lock")
    	return dataFromDb;
    else {
    	// 加锁失败,重试
    	// 休眠100ms重试
    	// 自旋
    	return getCatalogJsonFromDbithRedislock()
    }
    

    阶段四

    已经拿到了 lockvalue ,有了 UUID,但是过期了现在!其他人拿到所锁设置了新值,于是 if 后将别人的锁删了!!也就是删除锁不是原子操作。

    Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
    String lockValue = redisTemplate.opsForValue().get("lock");
    if(uuid.equals(lockValue)) {
    	// 删除我自己的锁
    	redisTemplate.delete("lock");
    }
    

    问题场景

    • 如果正好判断是当前值,正要删除锁时,锁已过期,别人已设置成功新值。那删除的就是别人的锁.
    • 解决方案
      删除锁必须保证原子性。使用redis+Lua脚本。

    阶段五

    • 确保加锁/解锁都是原子操作
    String script = 
    	"if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] 
    		then return redis.call('del', KEYS[1]) 
    	else 
    		return 0 
    	end";
    

    保证加锁【占位+过期时间】和删除锁【判断+删除】的原子性。 更难的事情,锁的自动续期。

    总结

    其实更麻烦的事情,还有锁的自动续期。所以不管是大厂还是中小型公司,我们都是直接选择解决了这些问题的 Redisson!不重复造轮子,但也要知道该框架到底解决了哪些问题,方便我们遇到问题时也能快速排查定位。
    下一篇我们就开始 redisson 讲解他是如何做到锁续期的~

    cs