广州明生堂生物科技有限公司


Redis 实现同步锁案例

网络编程 Redis 实现同步锁案例 09-20

1、技术方案

1.1、redis的基本命令

1)SETNX命令(SET if Not eXists)

语法:SETNX key value

功能:当且仅当 key 不存在,将 key 的值设为 value ,并返回1;若给定的 key 已经存在,则 SETNX 不做任何动作,并返回0。

2)expire命令

语法:expire KEY seconds

功能:设置key的过期时间。如果key已过期,将会被自动删除。

3)DEL命令

语法:DEL key [KEY …]

功能:删除给定的一个或多个 key ,不存在的 key 会被忽略。

1.2、实现同步锁原理

1)加锁:“锁”就是一个存储在redis里的key-value对,key是把一组投资操作用字符串来形成唯一标识,value其实并不重要,因为只要这个唯一的key-value存在,就表示这个操作已经上锁。

2)解锁:既然key-value对存在就表示上锁,那么释放锁就自然是在redis里删除key-value对。

3)阻塞、非阻塞:阻塞式的实现,若线程发现已经上锁,会在特定时间内轮询锁。非阻塞式的实现,若发现线程已经上锁,则直接返回。

4)处理异常情况:假设当投资操作调用其他平台接口出现等待时,自然没有释放锁,这种情况下加入锁超时机制,用redis的expire命令为key设置超时时长,过了超时时间redis就会将这个key自动删除,即强制释放锁

(此步骤需在JAVA内部设置同样的超时机制,内部超时时长应小于或等于redis超时时长)。

1.3、处理流程图  

2、代码实现

2.1、同步锁工具类

package com.mic.synchrolock.util;import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.UUID;import javax.annotation.PostConstruct;import javax.annotation.PreDestroy;import org.apache.commons.logging.Log;import org.apache.commons.logging.LogFactory;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import com.mic.constants.Constants;import com.mic.constants.InvestType;/** * 分布式同步锁工具类 * @author Administrator * */public class SynchrolockUtil { private final Log logger = LogFactory.getLog(getClass()); @Autowired private RedisClientTemplate redisClientTemplate; public final String RETRYTYPE_WAIT = "1";  //加锁方法当对象已加锁时,设置为等待并轮询 public final String RETRYTYPE_NOWAIT = "0";  //加锁方法当对象已加锁时,设置为直接返回 private String requestTimeOutName = "";  //投资同步锁请求超时时间 private String retryIntervalName = "";   //投资同步锁轮询间隔 private String keyTimeoutName = "";  //缓存中key的失效时间 private String investProductSn = "";   //产品Sn private String uuid;    //对象唯一标识 private Long startTime = System.currentTimeMillis(); //首次调用时间 public Long getStartTime() {  return startTime; } List<String> keyList = new ArrayList<String>(); //缓存key的保存集合 public List<String> getKeyList() {  return keyList; } public void setKeyList(List<String> keyList) {  this.keyList = keyList; } @PostConstruct public void init() {  uuid = UUID.randomUUID().toString(); } @PreDestroy public void destroy() {  this.unlock(); } /**  * 根据传入key值,判断缓存中是否存在该key  * 存在-已上锁:判断retryType,轮询超时,或直接返回,返回ture  * 不存在-未上锁:将该放入缓存,返回false  * @param key  * @param retryType 当遇到上锁情况时 1:轮询;0:直接返回  * @return  */ public boolean islocked(String key,String retryType){  boolean flag = true;  logger.info("====投资同步锁设置轮询间隔、请求超时时长、缓存key失效时长====");  //投资同步锁轮询间隔 毫秒  Long retryInterval = Long.parseLong(Constants.getProperty(retryIntervalName));  //投资同步锁请求超时时间 毫秒  Long requestTimeOut = Long.parseLong(Constants.getProperty(requestTimeOutName));  //缓存中key的失效时间 秒  Integer keyTimeout = Integer.parseInt(Constants.getProperty(keyTimeoutName));  //调用缓存获取当前产品锁  logger.info("====当前产品key为:"+key+"====");  if(isLockedInRedis(key,keyTimeout)){   if("1".equals(retryType)){    //采用轮询方式等待    while (true) {     logger.info("====产品已被占用,开始轮询====");     try {      Thread.sleep(retryInterval);     } catch (InterruptedException e) {      logger.error("线程睡眠异常:"+e.getMessage(), e);      return flag;     }     logger.info("====判断请求是否超时====");     Long currentTime = System.currentTimeMillis(); //当前调用时间     long Interval = currentTime - startTime;     if (Interval > requestTimeOut) {      logger.info("====请求超时====");      return flag;     }     if(!isLockedInRedis(key,keyTimeout)){      logger.info("====轮询结束,添加同步锁====");      flag = false;      keyList.add(key);      break;     }    }   }else{    //不等待,直接返回    logger.info("====产品已被占用,直接返回====");    return flag;   }  }else{   logger.info("====产品未被占用,添加同步锁====");   flag = false;   keyList.add(key);  }  return flag; } /**  * 在缓存中查询key是否存在  * 若存在则返回true;  * 若不存在则将key放入缓存,设置过期时间,返回false  * @param key  * @param keyTimeout key超时时间单位是秒  * @return  */ boolean isLockedInRedis(String key,int keyTimeout){  logger.info("====在缓存中查询key是否存在====");  boolean isExist = false;  //与redis交互,查询对象是否上锁  Long result = this.redisClientTemplate.setnx(key, uuid);  logger.info("====上锁 result = "+result+"====");  if(null != result && 1 == Integer.parseInt(result.toString())){   logger.info("====设置缓存失效时长 = "+keyTimeout+"秒====");   this.redisClientTemplate.expire(key, keyTimeout);   logger.info("====上锁成功====");   isExist = false;  }else{   logger.info("====上锁失败====");   isExist = true;  }  return isExist; } /**  * 根据传入key,对该产品进行解锁  * @param key  * @return  */ public void unlock(){  //与redis交互,对产品解锁  if(keyList.size()>0){   for(String key : this.keyList){    String value = this.redisClientTemplate.get(key);    if(null != value && !"".equals(value)){     if(uuid.equals(value)){      logger.info("====解锁key:"+key+" value="+value+"====");      this.redisClientTemplate.del(key);     }else{      logger.info("====待解锁集合中key:"+key+" value="+value+"与uuid不匹配====");     }    }else{     logger.info("====待解锁集合中key="+key+"的value为空====");    }   }  }else{   logger.info("====待解锁集合为空====");  } }}

2.2、业务调用模拟样例

//获取同步锁工具类  SynchrolockUtil synchrolockUtil = SpringUtils.getBean("synchrolockUtil");  //获取需上锁资源的KEY  String key = "abc";  //查询是否上锁,上锁轮询,未上锁加锁  boolean isLocked = synchrolockUtil.islocked(key,synchrolockUtil.RETRYTYPE_WAIT);  //判断上锁结果  if(isLocked){   logger.error("同步锁请求超时并返回 key ="+key);  }else{   logger.info("====同步锁加锁陈功====");  }  try {   //执行业务处理  } catch (Exception e) {   logger.error("业务异常:"+e.getMessage(), e);  }finally{   //解锁    synchrolockUtil.unlock();  }

2.3、如果业务处理内部,还有嵌套加锁需求,只需将对象传入方法内部,加锁成功后将key值追加到集合中即可

ps:实际实现中还需要jedis工具类,需额外添加调用

补充:使用redis锁还是出现同步问题

一种可能是,2台机器同时访问,一台访问,还没有把锁设置过去的时候,另一台也查不到就会出现这个问题。

解决方法

这我跟写代码的方式有关。先查,如果不存在就set,这种方式有极微小的可能存在时间差,导致锁set了2次。

推荐使用setIfAbsent 这样在redis set的时候是单线程的。不会存在重复的问题。

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。


编辑:广州明生堂生物科技有限公司

标签:缓存,加锁,时间,解锁,时长