基于Redisson实现分布式锁

基于redisson实现分布式锁

之前背过分布式锁几种实现方案的八股文，但是并没有真正自己实操过。现在对AOP有了更深一点的理解，就自己来实现一遍。

1、分布式锁的基础知识

分布式锁是相对于普通的锁的。普通的锁在具体的方法层面去锁，单体应用情况下，各个进入的请求都只能进入到一个应用里面，也就能达到锁住方法的效果。

而分布式的系统，将一个项目部署了多个实例，通过nginx去做请求转发将请求分到各个实例。不同实例之间共用代码，共用数据库这些。比如一个请求进入A实例，获得了锁；如果继续有请求进入A实例，则会排队等待。但如果请求进入的是B实例呢？B实例的锁和A实例没有关系，那么进入B实例的请求也会获取到锁，然后进入方法。这样锁的作用就没有达到。这种情况下，就引出了分布式锁，这是专门为了解决分布式系统的并发问题的。做法是让不同的实例都能使用同一个锁。比如redis，redis内部是单线程的，把锁放在redis，这样就可以多个实例共用一个锁。

2、Redisson

Redisson是架设在Redis基础上的一个Java驻内存数据网格（In-Memory Data Grid）。充分的利用了Redis键值数据库提供的一系列优势，基于Java实用工具包中常用接口，为使用者提供了一系列具有分布式特性的常用工具类。

利用Redisson可以很轻松就实现分布式锁。

3、实现的几个点

如何动态将拼接key所需的参数值传入到切面？

有两种方案，一种是通过给参数加上注解来标识那些参数是作为key使用的。在切面内通过获取方法的参数上的注解来获取所需的参数值。

另一种是通过定义key的参数名，在切面获取方法参数的参数名进行对比，一样的就是所需的参数。

获取锁失败如何重试？

Redisson提供了重试的能力，以及重试等待时长等。

4、代码实现

前置操作：项目引入Redis

引入Redisson依赖

java 复制代码

        <dependency>
            <groupId>org.redisson</groupId>
            <artifactId>redisson</artifactId>
            <version>3.13.6</version>
        </dependency>

项目yaml文件

java 复制代码

spring:
  #reids配置
  redis:
    database: 1
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
    # redisson配置
    redisson:
      # 数据库编号
      database: 1
      # 节点地址
      address: redis://127.0.0.1:6379

编写Redisson配置文件

java 复制代码

package com.yumoxuan.myapp.config;
import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class RedissonConfig {
    @Value("${spring.redis.redisson.address}")
    public String address;
    @Value("${spring.redis.redisson.database}")
    public Integer database;
    @Bean
    public RedissonClient getRedissonClient(){
        Config config=new Config();
        config.useSingleServer().setAddress(address).setDatabase(database);
       return Redisson.create(config);
    }
}

定义分布式锁注解

java 复制代码

package com.yumoxuan.myapp.core.aspect.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DistributedLock {
    /**
     * 锁的名称
     * @return
     */
    String name() default "";
    /**
     * 锁的参数key
     * @return
     */
    String[] key() default {};

    /**
     * 锁过期时间
     * @return
     */
    int expireTime() default 30;

    /**
     * 锁过期时间单位
     * @return
     */
    TimeUnit timeUnit() default TimeUnit.SECONDS;

    /**
     * 等待获取锁超时时间
     * @return
     */
    int waitTime() default 10;
}

切面实现

java 复制代码

package com.yumoxuan.myapp.core.aspect;
import com.yumoxuan.myapp.core.aspect.annotation.DistributedLock;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.Resource;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
@Slf4j
@Aspect
@Component
public class DistributedLockAspect {
    @Resource
    public RedissonClient redissonClient;

    @Pointcut("@annotation(com.yumoxuan.myapp.core.aspect.annotation.DistributedLock)")
    public void pointcut() {

    }

    @Around("pointcut()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {
        MethodSignature signature = (MethodSignature) point.getSignature();
        Method method = signature.getMethod();

        DistributedLock annotation = method.getAnnotation(DistributedLock.class);
        String name = annotation.name();
        String key = name;
        String[] keys = annotation.key();
        int expireTime = annotation.expireTime();
        TimeUnit timeUnit = annotation.timeUnit();
        int waitTime = annotation.waitTime();

        Object[] args = point.getArgs(); // 参数值
        String[] paramNames = signature.getParameterNames(); // 参数名
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            String paramName = paramNames[i];
            for (int j = 0; j < keys.length; j++) {
                if (paramName.equals(keys[j])) {
                    key = key + ":" + args[i];
                }
            }
        }
        log.info(Thread.currentThread().getId()+" "+"key:"+key);
        RLock lock = redissonClient.getLock(key);
        boolean res = false;
        Object obj = null;
        try {
            if (waitTime == -1) {
                res = true;
                lock.lock(expireTime, timeUnit);
            } else {
                res = lock.tryLock(waitTime, expireTime, timeUnit);
            }
            if (res) {
                obj = point.proceed();
            } else {
                log.error("分布式锁获取异常");
            }
        } finally {
            //释放锁
            if (res) {
                lock.unlock();
            }
        }
        return obj;
    }
}

验证效果

java 复制代码

	@ApiOperation(value="my_app_user-添加", notes="my_app_user-添加")
	@PostMapping(value = "/add")
	@DistributedLock(name = "添加分布式锁",key = {"userId"})
	public Result<?> add(@RequestBody MyAppUser myAppUser, String userId) {
		log.info(Thread.currentThread().getId()+" "+new Date());
		try {
			Thread.sleep(5000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return Result.ok();
	}

如下图，76.77的key是一样的，从打印的时间上看，两次打印时间相差了5秒，说明后者被阻塞。而68的线程key和另外两个不一样，所以没有被阻塞，在76和77的中间就运行了。符合分布式锁的效果。

5、拓展

要实现一个功能完善的分布式锁，其实还有很多内容。

比如锁要过期了，但事务未执行完毕，则需要进行锁续期，这个可以通过守护线程实现。