目录
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- [2.1. 基本实现](#2.1. 基本实现)
- [==2.2. 防死锁==](#==2.2. 防死锁==)
- [==2.3. 防误删==](#==2.3. 防误删==)
- [2.4. redis中的lua脚本](#2.4. redis中的lua脚本)
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- [2.4.1 redis 并不能保证一组命令的原子性](#2.4.1 redis 并不能保证一组命令的原子性)
- [2.4.2 lua介绍](#2.4.2 lua介绍)
- [2.4.3. lua基本语法](#2.4.3. lua基本语法)
- [2.4.4. redis执行lua脚本 - EVAL指令](#2.4.4. redis执行lua脚本 - EVAL指令)
- [2.5. 使用lua保证删除原子性](#2.5. 使用lua保证删除原子性)
2.1. 基本实现
借助于redis中的命令setnx(key, value)，key不存在就新增，存在就什么都不做。同时有多个客户端发送setnx命令，只有一个客户端可以成功，返回1（true）；其他的客户端返回0（false）。
- 多个客户端同时获取锁（setnx）
- 获取成功，执行业务逻辑，执行完成释放锁（del）
- 其他客户端等待重试
改造StockService方法：
java
/**
* redis setnx实现分布式锁，最基本的哪一种 ！！！
*/
public void deduct() {
// 加锁setnx
Boolean lock = this.redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");
if (!lock) {
// 没有获取到锁，进行重试！！
try {
Thread.sleep(50);
this.deduct();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} else {
try {
// 1. 查询库存信息
String stockStr = redisTemplate.opsForValue().get("stock:" + "1001");
// 2. 判断库存是否充足
if (stockStr != null && stockStr.length() != 0) {
Long stock = Long.parseLong(stockStr);
if (stock > 0) {
redisTemplate.opsForValue().set("stock:" + "1001", String.valueOf(stock - 1));
}
}
} finally {
// 解锁
this.redisTemplate.delete("lock");
}
}
}使用 jmeter 进行压测
查看库存数量
上述代码优化，不断重试的过程中一直进行递归，最终导致栈的溢出。
解决
java
/**
* while循环代替递归，解决不断重试可能导致的栈溢出的问题
*/
public void deduct() {
// 加锁setnx
while (this.redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock1", "1")) {
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
// 1. 查询库存信息
String stockStr = redisTemplate.opsForValue().get("stock:" + "1001");
// 2. 判断库存是否充足
if (stockStr != null && stockStr.length() != 0) {
Long stock = Long.parseLong(stockStr);
if (stock > 0) {
redisTemplate.opsForValue().set("stock:" + "1001", String.valueOf(stock - 1));
}
}
} finally {
// 解锁
this.redisTemplate.delete("lock1");
}
}
}2.2. 防死锁
问题：setnx刚刚获取到锁，当前服务器宕机，导致del释放锁无法执行，进而导致锁无法锁无法释放（死锁）
解决：给锁设置过期时间，自动释放锁。
设置过期时间两种方式：
- 通过expire设置过期时间（缺乏原子性：如果在setnx和expire之间出现异常，锁也无法释放）
- 使用set指令设置过期时间：set key value ex 3 nx（既达到setnx的效果，又设置了过期时间）
2.3. 防误删
持有锁的线程在锁的内部出现了阻塞，导致他的锁自动释放，这时其他线程，线程2来尝试获得锁，就拿到了这把锁，然后线程2在持有锁执行过程中，线程1反应过来，继续执行，而线程1执行过程中，走到了删除锁逻辑，此时就会把本应该属于线程2的锁进行删除，这就是误删别人锁的情况说明
解决 ： setnx获取锁时，设置一个指定的唯一值（例如：uuid）；释放前获取这个值，判断是否自己的锁
问题：删除操作缺乏原子性。
场景：
- index1执行删除时，查询到的lock值确实和uuid相等
- index1执行删除前，lock刚好过期时间已到，被redis自动释放
- index2获取了lock
- index1执行删除，此时会把index2的lock删除
解决方案：没有一个命令可以同时做到判断 + 删除，所有只能通过其他方式实现（LUA脚本）
2.4. redis中的lua脚本
2.4.1 redis 并不能保证一组命令的原子性
redis采用单线程架构，可以保证单个命令的原子性，但是无法保证一组命令在高并发场景下的原子性。
如果redis客户端通过lua脚本把3个命令一次性发送给redis服务器，那么这三个指令就不会被其他客户端指令打断。Redis 也保证脚本会以原子性的方式执行： 当某个脚本正在运行的时候，不会有其他脚本或 Redis 命令被执行。 这和使用 MULTI/ EXEC 包围的事务很类似。
2.4.2 lua介绍
Lua 是一种轻量小巧的脚本语言，用标准C语言编写并以源代码形式开放， 其设计目的是为了嵌入应用程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。
2.4.3. lua基本语法
lua
a = 5 -- 全局变量
local b = 5 -- 局部变量， redis只支持局部变量
a, b = 10, 2*x -- 等价于 a=10; b=2*x
流程控制：
if( 布尔表达式 1)
then
--[ 在布尔表达式 1 为 true 时执行该语句块 --]
elseif( 布尔表达式 2)
then
--[ 在布尔表达式 2 为 true 时执行该语句块 --]
else
--[ 如果以上布尔表达式都不为 true 则执行该语句块 --]
end2.4.4. redis执行lua脚本 - EVAL指令
在redis中需要通过eval命令执行lua脚本。
格式：
EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]
script：lua脚本字符串，这段Lua脚本不需要（也不应该）定义函数。
numkeys：lua脚本中KEYS数组的大小
key [key ...]：KEYS数组中的元素
arg [arg ...]：ARGV数组中的元素案例1：基本案例
shell
EVAL "return 10" 0输出：(integer) 10
案例2：动态传参
shell
EVAL "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90
# 输出：10 20 60 70
EVAL "if KEYS[1] > ARGV[1] then return 1 else return 0 end" 1 10 20
# 输出：0
EVAL "if KEYS[1] > ARGV[1] then return 1 else return 0 end" 1 20 10
# 输出：1传入了两个参数10和20，KEYS的长度是1，所以KEYS中有一个元素10，剩余的一个20就是ARGV数组的元素。
案例3：执行redis类库方法
redis.call()中的redis是redis中提供的lua脚本类库，仅在redis环境中可以使用该类库
shell
set aaa 10 -- 设置一个aaa值为10
EVAL "return redis.call('get', 'aaa')" 0
# 通过return把call方法返回给redis客户端，打印："10"注意：**脚本里使用的所有键都应该由 KEYS 数组来传递。**但并不是强制性的，代价是这样写出的脚本不能被 Redis 集群所兼容
案例4：给redis类库方法动态传参 ```shell EVAL "return redis.call('set', KEYS[1], ARGV[1])" 1 bbb 20 ```  学到这里基本可以应付redis分布式锁所需要的脚本知识了。
2.5. 使用lua保证删除原子性
删除LUA脚本：
lua
if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end
代码实现 StockService：
java
/**
* 解决锁的误删问题
*/
public void deduct() {
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
// 加锁setnx
while (this.redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock1", uuid, 20,TimeUnit.SECONDS)) {
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
// 1. 查询库存信息
String stockStr = redisTemplate.opsForValue().get("stock:" + "1001");
// 2. 判断库存是否充足
if (stockStr != null && stockStr.length() != 0) {
Long stock = Long.parseLong(stockStr);
if (stock > 0) {
redisTemplate.opsForValue().set("stock:" + "1001", String.valueOf(stock - 1));
}
}
} finally {
// 判断锁是不是被当前线程所持有，是的话，则删除锁
/*if(uuid.equals(redisTemplate.opsForValue().get("lock1"))) {
// 解锁
this.redisTemplate.delete("lock1");
}*/
// 通过lua脚本来释放锁
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] " +
"then " +
" return redis.call('del', KEYS[1]) " +
"else " +
" return 0 " +
"end";
this.redisTemplate.execute(new DefaultRedisScript<>(script, Boolean.class), Arrays.asList("lock"), uuid);
}
}
}