SpringBoot整合Redis实现分布式锁

分布式系统为什么要使用分布式锁？

首先，分布式系统是由多个独立节点组成的，这些节点可能运行在不同的物理或虚拟机器上，它们通过网络进行通信和协作。在这样的环境中，多个节点可能同时尝试访问和修改共享资源，这就可能导致数据不一致和并发冲突的问题。

为了解决这个问题，分布式锁被引入作为一种同步机制。分布式锁能够在分布式系统中提供全局唯一的锁，确保在任意时刻只有一个节点能够访问和修改共享资源。当节点需要访问共享资源时，它必须先获取分布式锁，如果锁已经被其他节点持有，则当前节点需要等待或执行其他操作。只有当节点成功获取到锁后，才能对共享资源进行访问和修改。

此外，分布式锁还可以帮助实现一些复杂的分布式系统需求，如分布式事务、分布式缓存一致性等。通过使用分布式锁，我们可以更好地控制并发访问，保证数据的一致性和完整性，提高系统的可靠性和稳定性。

实现分布式锁需要考虑到多种因素，如锁的粒度、锁的公平性、锁的释放机制等。同时，由于分布式系统的复杂性和不确定性，分布式锁的实现也可能存在一些挑战和限制，如网络延迟、节点故障等问题都可能导致锁的行为变得复杂和难以预测。因此，在使用分布式锁时，我们需要根据实际情况进行权衡和选择，确保能够满足系统的需求并避免潜在的问题。

分布式系统使用分布式锁是为了实现资源的同步访问和并发控制，保证数据的一致性和完整性，提高系统的可靠性和稳定性。

redis配置类

java 复制代码

package com.test.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

/**
 * @author TANGSHUAI
 * @version 1.0
 * @date 2023-06-09 10:58
 */
@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, String> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, String> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        redisTemplate.setConnectionFactory(factory);
        //设置序列化Key的实例化对象
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        //设置序列化Value的实例化对象
        redisTemplate.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());
        return redisTemplate;
    }

}

分布式锁工具类

java 复制代码

package com.test.config;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Collections;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author TANGSHUAI
 * @version 1.0
 * @date 2024-03-08 14:33
 */
@Component
public class RedisDistributedLock {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    /**
     * 尝试获取分布式锁
     *
     * @param lockKey 锁
     * @param requestId 请求标识
     * @param expireTime 超期时间
     * @return 是否获取成功
     */
    public boolean tryGetDistributedLock(String lockKey, String requestId, int expireTime) {
        return stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, requestId, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
    }

    /**
     * 释放分布式锁
     *
     * @param lockKey 锁
     * @param requestId 请求标识
     * @return 是否释放成功
     */
    public boolean releaseDistributedLock(String lockKey, String requestId) {
        String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then " +
                "return redis.call('del', KEYS[1]) " +
                "else " +
                "return 0 " +
                "end";
        Long result = stringRedisTemplate.execute(
                new DefaultRedisScript<Long>(script, Long.class),
                Collections.singletonList(lockKey),
                requestId);
        System.out.println(result);
        return result.equals(1L);
    }
}

定时任务测试分布式锁

java 复制代码

package com.test.service;

import com.test.config.RedisDistributedLock;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

/**
 * @author TANGSHUAI
 * @version 1.0
 * @date 2024-03-08 14:44
 */
@Service
public class TestService {

    @Autowired
    private RedisDistributedLock redisDistributedLock;

    @Scheduled(cron = "0/10 * * * * ?")
    //@Scheduled(cron = "0 10 16 * * ?")
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void testLock(){
        System.out.println("进入分布式锁方法");
        // 尝试获取分布式锁
        if (redisDistributedLock.tryGetDistributedLock("tangshuai", "123", 30)) {
                System.out.println("释放分布式锁");
                redisDistributedLock.releaseDistributedLock("tangshuai", "123");
        } else {
            // 未能获取到锁，可以选择重试或返回失败
            throw new RuntimeException("未能获取到锁,请重试");
        }
    }
}

分别启动两个相同的服务

java 复制代码

package com.test;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;

/**
 * @author TANGSHUAI
 * @version 1.0
 * @date 2023-06-08 17:04
 */
@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class SaTokenDemoApp {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SaTokenDemoApp.class, args);
    }
}

查看两个控制台打印情况，两个服务谁谁拿到锁，谁开始执行业务代码，没拿到锁的服务抛出异常