SpringBoot基於Redis的分佈式鎖實現過程記錄

一、概述

分佈式鎖的重要性不言而喻,原因不在贅述,每一位菜鳥都有理由掌握它。提到分佈式鎖,解決方案更是烏泱烏泱的,如:

  • 直接通過關系型數據庫實現
  • 基於Redission實現
  • 基於Apache Curator實現

本文暫時先介紹一種,基於Redission實現的方式

二、環境搭建

有一個簡單的SpringBoot環境即可,便於測試:

依賴

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.redisson</groupId>
        <artifactId>redisson</artifactId>
        <version>3.6.5</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

 

配置
server:
  port: 7077

spring:
  redis:
    host: 192.144.228.170
    database: 0
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啟動及配置類
package com.ideax.distributed;

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

@SpringBootApplication
public class DistributedApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DistributedApplication.class,args);
    }

    /**
     * 配置redisson客戶端
     * @return org.redisson.Redisson
     * @author zhangxs
     * @date 2022-01-06 10:01
     */
    @Bean
    public Redisson redisson(){
        // 單機模式
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://192.144.228.170:6379").setDatabase(0);
        return (Redisson) Redisson.create(config);
    }
}
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三、模擬一個庫存扣減的場景
package com.ideax.distributed.controller;

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RLock;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Objects;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 庫存 前端控制器
 * @author zhangxs
 * @date 2022-01-06 09:46
 */
@RequestMapping("/inventory")
@RestController
public class InventoryController {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    @Autowired
    private Redisson redisson;

    @GetMapping("/minus")
    public ResponseEntity<String> minusInventory(){
        // 分佈式高並發場景下,這樣肯定不行
        synchronized (this) {
            int stock = Integer.parseInt(Objects.requireNonNull(redisTemplate.opsForValue().get("stock")));
            if (stock > 0) {
                int currentStock = stock – 1;
                redisTemplate.opsForValue().set("stock", currentStock + "");
                System.out.println("扣減成功,當前庫存為" + currentStock);
            } else {
                System.out.println("庫存不足,扣減失敗!");
            }
        }
        return ResponseEntity.ok("success");
    }

    @GetMapping("/minus1")
    public ResponseEntity<String> minusInventory1(){
        // 相當於setnx命令
        String lockKey = "lockKey";
        // 務必加try-finally,因為如果服務掛瞭,鎖還得釋放
        String clientId = UUID.randomUUID().toString();
        try {
            // 相當於加鎖
            // Boolean absent = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "zxs");
            // 上下兩行不能分開寫,如果這中間報異常瞭,依然出現死鎖
            // redisTemplate.expire(lockKey,10, TimeUnit.SECONDS);
            Boolean absent = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, clientId,30,TimeUnit.SECONDS);
            if (!absent) {
                return ResponseEntity.notFound().build();
            }

            int stock = Integer.parseInt(Objects.requireNonNull(redisTemplate.opsForValue().get("stock")));
            if (stock > 0) {
                int currentStock = stock – 1;
                redisTemplate.opsForValue().set("stock", currentStock + "");
                System.out.println("扣減成功,當前庫存為" + currentStock);
            } else {
                System.out.println("庫存不足,扣減失敗!");
            }
        } finally {
            // 如果系統掛瞭呢,finally也不起作用瞭,因此還需要設置超時時間
            // 釋放鎖之前,判斷一下,務必釋放的鎖是自己持有的鎖
            if (clientId.equals(redisTemplate.opsForValue().get(lockKey))) {
                redisTemplate.delete(lockKey);
            }
        }
        return ResponseEntity.ok("success");
    }

    /**
     * 終極方案
     */
    @GetMapping("/minus2")
    public ResponseEntity<String> minusInventory2(){
        // redisson解決方案
        String lockKey = "lockKey";
        RLock lock = redisson.getLock(lockKey);
        try {
            // 加鎖
            lock.lock();
            int stock = Integer.parseInt(Objects.requireNonNull(redisTemplate.opsForValue().get("stock")));
            if (stock > 0) {
                int currentStock = stock – 1;
                redisTemplate.opsForValue().set("stock", currentStock + "");
                System.out.println("扣減成功,當前庫存為" + currentStock);
            } else {
                System.out.println("庫存不足,扣減失敗!");
            }
        } finally {
            // 釋放鎖
            lock.unlock();
        }
        return ResponseEntity.ok("success");
    }
}
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四、總結
@GetMapping("/minus") public ResponseEntity<String> minusInventory():初步實現方式,在單線程環境下可以使用,但是在分佈式高並發場景下,毫無疑問是肯定不行的
@GetMapping("/minus1") public ResponseEntity<String> minusInventory1():進階實現方式,在一般的不拘小節的公司,勉強夠用,但是你需要考慮一下,鎖過期時間,到底設置多少才能完美呢?
@GetMapping("/minus2") public ResponseEntity<String> minusInventory2():終極實現方式,redisson幫我們解決瞭上面的實現方式出現的尷尬情況
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