一、使用Redis的setnx实现分布式锁
1、使用Redis的setnx实现分布式锁出现的问题
（1） 宕机时的锁释放问题
在分布式系统中，如果一个节点获取了锁，但在执行任务过程中发生故障，没有释放锁，其他节点可能会一直等待锁被释放。
解决方案：设置锁的过期时间，确保即使持有锁的节点发生故障，锁也会在一定时间后被自动释放。
（2）锁误释放问题
如果使用固定的键来表示锁，并且客户端在完成任务后释放锁，可能会错误地释放其他客户端获取的锁。
解决方案：每个客户端在获取锁时使用一个唯一的值（如UUID），并在释放锁时检查存储在键中的值是否与自己的值匹配。
（3）原子性问题
**SETNX**命令本身是原子的，但是如果你需要执行一系列操作（比如设置值和设置过期时间），它们不是原子的。这意味着如果在设置值之后和设置过期时间之前发生故障，可能会导致键没有过期时间。
解决方案：执行Lua脚本期间不会有其他脚本或命令被执行，从而保证了操作的原子性。
2、测试锁的使用代码实现
/**
* 采用SpringDataRedis实现分布式锁
* 原理：执行业务方法前先尝试获取锁（setnx存入key val），如果获取锁成功再执行业务代码，业务执行完毕后将锁释放(del key)
*/
@Override
public void testLock() {
//0.先尝试获取锁 setnx key val
//问题：锁可能存在线程间相互释放
//Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "lock", 10, TimeUnit.SECONDS);
//解决：锁值设置为uuid
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", uuid, 10, TimeUnit.SECONDS);
if(flag){
//获取锁成功，执行业务代码
//1.先从redis中通过key num获取值 key提前手动设置 num 初始值：0
String value = stringRedisTemplate.opsForValue().get("num");
//2.如果值为空则非法直接返回即可
if (StringUtils.isBlank(value)) {
return;
}
//3.对num值进行自增加一
int num = Integer.parseInt(value);
stringRedisTemplate.opsForValue().set("num", String.valueOf(++num));
//4.将锁释放 判断uuid
//问题：删除操作缺乏原子性。
//if(uuid.equals(stringRedisTemplate.opsForValue().get("lock"))){ //线程一：判断是满足是当前线程锁的值
// //条件满足，此时锁正好到期，redis锁自动释放了线程2获取锁成功，线程1将线程2的锁删除
// stringRedisTemplate.delete("lock");
//}
//解决：redis执行lua脚本保证原子，lua脚本执行会作为一个整体执行
//执行脚本参数 参数1：脚本对象封装lua脚本，参数二：lua脚本中需要key参数（KEYS[i]） 参数三：lua脚本中需要参数值 ARGV[i]
//4.1 先创建脚本对象 DefaultRedisScript泛型脚本语言返回值类型 Long 0：失败 1：成功
DefaultRedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>();
//4.2设置脚本文本
String script = "if redis.call(\"get\",KEYS[1]) == ARGV[1]\n" +
"then\n" +
" return redis.call(\"del\",KEYS[1])\n" +
"else\n" +
" return 0\n" +
"end";
redisScript.setScriptText(script);
//4.3 设置响应类型
redisScript.setResultType(Long.class);
stringRedisTemplate.execute(redisScript, Arrays.asList("lock"), uuid);
}else{
try {
//睡眠
Thread.sleep(100);
//自旋重试
this.testLock();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
二、使用Redisson
1. 引入依赖：
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson</artifactId>
</dependency>
2. Redission配置类：
/**
* redisson配置信息
*/
@Data
@Configuration
@ConfigurationProperties("spring.data.redis")
public class RedissonConfig {
private String host;
private String password;
private String port;
private int timeout = 3000;
private static String ADDRESS_PREFIX = "redis://";
/**
* 自动装配
*
*/
@Bean
RedissonClient redissonSingle() {
Config config = new Config();
if(!StringUtils.hasText(host)){
throw new RuntimeException("host is empty");
}
SingleServerConfig serverConfig = config.useSingleServer()
.setAddress(ADDRESS_PREFIX + this.host + ":" + port)
.setTimeout(this.timeout);
if(StringUtils.hasText(this.password)) {
serverConfig.setPassword(this.password);
}
return Redisson.create(config);
}
}
3. 测试Redisson锁的使用代码实现
@Autowired
private RedissonClient redissonClient;
/**
* 使用Redison实现分布式锁
* 开发步骤：
* 1.使用RedissonClient客户端对象 创建锁对象
* 2.调用获取锁方法
* 3.执行业务逻辑
* 4.将锁释放
*
*/
public void testLock() {
//0.创建锁对象
RLock lock = redissonClient.getLock("lock1");
//0.1 尝试加锁
//0.1.1 lock() 阻塞等待一直到获取锁,默认锁有效期30s
lock.lock();
//1.先从redis中通过key num获取值 key提前手动设置 num 初始值：0
String value = stringRedisTemplate.opsForValue().get("num");
//2.如果值为空则非法直接返回即可
if (StringUtils.isBlank(value)) {
return;
}
//3.对num值进行自增加一
int num = Integer.parseInt(value);
stringRedisTemplate.opsForValue().set("num", String.valueOf(++num));
//4.将锁释放
lock.unlock();
}
负责储存这个分布式锁的Redisson节点宕机以后，而且这个锁正好处于锁住的状态时，这个锁会出现锁死的状态。为了避免这种情况的发生，Redisson内部提供了一个监控锁的看门狗，它的作用是在Redisson实例被关闭前，不断的延长锁的有效期。默认情况下，看门狗的检查锁的超时时间是30秒钟，也可以通过修改Config.lockWatchdogTimeout来另行指定。
另外Redisson还通过加锁的方法提供了leaseTime的参数来指定加锁的时间。超过这个时间后锁便自动解开了。
看门狗原理:
只要线程一加锁成功，就会启动一个 watch dog 看门狗，它是一个后台线程，会每隔`10`秒检查一下，如果线程一还持有锁，那么就会不断的延长锁`key`的生存时间。因此，Redisson就是使用Redisson解决了锁过期释放，业务没执行完问题。
- 如果我们指定了锁的超时时间，就发送给Redis执行脚本，进行占锁，默认超时就是我们制定的时间，不会自动续期；
- 如果我们未指定锁的超时时间，就使用 lockWatchdogTimeout = 30 * 1000 【看门狗默认时间】
4. 实战使用：
@Autowired
private RedissonClient redissonClient;
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
@Override
public Boolean robNewOrder(Long driverId, Long orderId) {
//抢单成功或取消订单，都会删除该key，redis判断，减少数据库压力
if(!redisTemplate.hasKey(RedisConstant.ORDER_ACCEPT_MARK)) {
//抢单失败
throw new GuiguException(ResultCodeEnum.COB_NEW_ORDER_FAIL);
}
// 初始化分布式锁，创建一个RLock实例
RLock lock = redissonClient.getLock(RedisConstant.ROB_NEW_ORDER_LOCK + orderId);
try {
/**
* TryLock是一种非阻塞式的分布式锁，实现原理：Redis的SETNX命令
* 参数：
* waitTime：等待获取锁的时间
* leaseTime：加锁的时间
*/
boolean flag = lock.tryLock(RedisConstant.ROB_NEW_ORDER_LOCK_WAIT_TIME,RedisConstant.ROB_NEW_ORDER_LOCK_LEASE_TIME, TimeUnit.SECONDS);
//获取到锁
if (flag){
//二次判断，防止重复抢单
if(!redisTemplate.hasKey(RedisConstant.ORDER_ACCEPT_MARK)) {
//抢单失败
throw new GuiguException(ResultCodeEnum.COB_NEW_ORDER_FAIL);
}
//修改订单状态
//update order_info set status = 2, driver_id = #{driverId} where id = #{id}
//修改字段
OrderInfo orderInfo = new OrderInfo();
orderInfo.setId(orderId);
orderInfo.setStatus(OrderStatus.ACCEPTED.getStatus());
orderInfo.setAcceptTime(new Date());
orderInfo.setDriverId(driverId);
int rows = orderInfoMapper.updateById(orderInfo);
if(rows != 1) {
//抢单失败
throw new GuiguException(ResultCodeEnum.COB_NEW_ORDER_FAIL);
}
//记录日志
this.log(orderId, orderInfo.getStatus());
//删除redis订单标识
redisTemplate.delete(RedisConstant.ORDER_ACCEPT_MARK);
}
} catch (InterruptedException e) {
//抢单失败
throw new GuiguException(ResultCodeEnum.COB_NEW_ORDER_FAIL);
} finally {
if(lock.isLocked()) {
lock.unlock();
}
}
return true;
}
使用了 Redisson 客户端来获取一个分布式锁，并且通过**tryLock()**方法来尝试获取锁。这个方法接受三个参数：
waitTime：尝试获取锁的超时时间。leaseTime：锁的自动续期时间。unit：时间单位，例如TimeUnit.SECONDS。
设置了 waitTime 和 leaseTime ，这表明您正在使用**tryLock()** 方法的自动续期功能。这意味着即使原始的 **leaseTime**到期，锁也会在后台自动续期，直到手动释放锁或者发生异常导致锁被自动释放。