Redis 분산 잠금 구현 원리 분석 예시

우선, 분산 잠금이 가능하도록 하려면 최소한 잠금 구현이 다음 네 가지 조건을 동시에 충족하는지 확인해야 합니다.

1. 언제든지 하나의 클라이언트만 잠금을 보유할 수 있습니다.

2. 교착상태가 발생하지 않습니다. 클라이언트가 적극적으로 잠금을 해제하지 않고 잠금을 유지하는 동안 충돌이 발생하더라도 다른 클라이언트가 이후에 잠금을 잠글 수 있다는 것이 보장됩니다.

3. 내결함성. 대부분의 Redis 노드가 정상적으로 실행되는 한 클라이언트는 잠그거나 잠금 해제할 수 있습니다.

4. 방울을 풀려면 방울을 묶어야 합니다. 잠금 및 잠금 해제는 동일한 클라이언트에 의해 수행되어야 합니다. 클라이언트 자체는 다른 사람이 추가한 잠금을 잠금 해제할 수 없습니다.

다음은 코드 구현입니다. 먼저 Maven을 통해 Jedis 오픈 소스 구성 요소를 도입하고 pom.xml 파일에 다음 코드를 추가해야 합니다. Jedis开源组件，在pom.xml文件加入下面的代码：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>3.1.0</version>
</dependency>

分布式锁实现代码，DistributedLock.java

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
import redis.clients.jedis.Transaction;
import redis.clients.jedis.exceptions.JedisException;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
/**
 * @author swadian
 * @date 2022/3/4
 * @Version 1.0
 * @describetion Redis分布式锁原理
 */
public class DistributedLock {
    //redis连接池
    private static JedisPool jedisPool;
    static {
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        // 设置最大连接数
        config.setMaxTotal(200);
        // 设置最大空闲数
        config.setMaxIdle(8);
        // 设置最大等待时间
        config.setMaxWaitMillis(1000 * 100);
        // 在borrow一个jedis实例时，是否需要验证，若为true，则所有jedis实例均是可用的
        config.setTestOnBorrow(true);
        jedisPool = new JedisPool(config, "192.168.3.27", 6379, 3000);
    }
    /**
     * 加锁
     * @param lockName       锁的key
     * @param acquireTimeout 获取锁的超时时间
     * @param timeout        锁的超时时间
     * @return 锁标识
     * Redis Setnx（SET if Not eXists） 命令在指定的 key 不存在时，为 key 设置指定的值。
     * 设置成功，返回 1 。 设置失败，返回 0 。
     */
    public String lockWithTimeout(String lockName, long acquireTimeout, long timeout) {
        Jedis jedis = null;
        String retIdentifier = null;
        try {
            // 获取连接
            jedis = jedisPool.getResource();
            // value值->随机生成一个String
            String identifier = UUID.randomUUID().toString();
            // key值->即锁名
            String lockKey = "lock:" + lockName;
            // 超时时间->上锁后超过此时间则自动释放锁 毫秒转成->秒
            int lockExpire = (int) (timeout / 1000);
            // 获取锁的超时时间->超过这个时间则放弃获取锁
            long end = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;
            while (System.currentTimeMillis() < end) { //在获取锁时间内
                if (jedis.setnx(lockKey, identifier) == 1) {//关键:设置锁
                    jedis.expire(lockKey, lockExpire);
                    // 返回value值，用于释放锁时间确认
                    retIdentifier = identifier;
                    return retIdentifier;
                }
                // ttl以秒为单位返回 key 的剩余过期时间，返回-1代表key没有设置超时时间，为key设置一个超时时间
                if (jedis.ttl(lockKey) == -1) {
                    jedis.expire(lockKey, lockExpire);
                }
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        } catch (JedisException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
        return retIdentifier;
    }
    /**
     * 释放锁
     * @param lockName   锁的key
     * @param identifier 释放锁的标识
     * @return
     */
    public boolean releaseLock(String lockName, String identifier) {
        Jedis jedis = null;
        String lockKey = "lock:" + lockName;
        boolean retFlag = false;
        try {
            jedis = jedisPool.getResource();
            while (true) {
                // 监视lock，准备开始redis事务
                jedis.watch(lockKey);
                // 通过前面返回的value值判断是不是该锁，若是该锁，则删除，释放锁
                if (identifier.equals(jedis.get(lockKey))) {
                    Transaction transaction = jedis.multi();//开启redis事务
                    transaction.del(lockKey);
                    List<Object> results = transaction.exec();//提交redis事务
                    if (results == null) {//提交失败
                        continue;//继续循环
                    }
                    retFlag = true;//提交成功
                }
                jedis.unwatch();//解除监控
                break;
            }
        } catch (JedisException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
        return retFlag;
    }
}

为了验证它，我们创建SkillService.java业务类

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class SkillService {
    final DistributedLock lock = new DistributedLock();
    public static final String LOCK_KEY = "lock_resource";
    int n = 500;
    /**
     * 线程业务方法
     */
    public void seckill() {
        // 返回锁的value值，供释放锁时候进行判断
        String identifier = lock.lockWithTimeout(LOCK_KEY, 5000, 1000);
        log.info("线程:"+Thread.currentThread().getName() + "获得了锁");
        log.info("剩余数量:{}",--n);
        lock.releaseLock(LOCK_KEY, identifier);
    }
}

如果找不到@Slf4j日志，在pom.xml

<!--@Slf4j日志依赖组件-->
  <dependency>
      <groupId>org.projectlombok</groupId>
      <artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>

분산 잠금 구현 코드인 DistributedLock.java

/**
 * @author swadian
 * @date 2022/3/4
 * @Version 1.0
 */
public class TestLock {
    public static void main(String[] args) {
        SkillService service = new SkillService();
        for (int i = 10; i < 60; i++) { //开50个线程
            SkillThread skillThread = new SkillThread(service, "skillThread->" + i);
            skillThread.start();
        }
    }
}
class SkillThread extends Thread {
    private SkillService skillService;
    public SkillThread(SkillService skillService, String skillThreadName) {
        super(skillThreadName);
        this.skillService = skillService;
    }
    @Override
    public void run() {
        skillService.seckill();
    }
}

이를 확인하기 위해 SkillService.java 비즈니스 클래스를 생성합니다

@Slf4j
public class SkillService {
    final DistributedLock lock = new DistributedLock();
    public static final String LOCK_KEY = "lock_resource";
    int n = 500;
    /**
     * 线程业务方法
     */
    public void seckill() {
        // 返回锁的value值，供释放锁时候进行判断
        //String identifier = lock.lockWithTimeout(LOCK_KEY, 5000, 1000);
        log.info("线程:"+Thread.currentThread().getName() + "获得了锁");
        log.info("剩余数量:{}",--n);
        //lock.releaseLock(LOCK_KEY, identifier);
    }
}

@Slf4j 로그를 찾을 수 없는 경우 pom.xml 파일: <p>rrreee<img src="/static/imghw/default1.png" data-src="https://img.php.cn/upload/article/000/887/227/168508915640755.jpg" class="lazy" alt="Redis 분산 잠금 구현 원리 분석 예시">Edit one 테스트 클래스 TestLock.java</p>rrreee<p>테스트 결과에 따르면 잠금 후 남은 숫자는 모두 순차적인 499,498,497...</p> <p></p> <p><img src="/static/imghw/default1.png" data-src="https://img.php.cn/upload/article/000/887/227/168508915668378.png" class="lazy" alt="Redis 분산 잠금 구현 원리 분석 예시"> SkillService.java 비즈니스 클래스를 수정했습니다. and locking logic을 주석 처리</p>rrreee🎜Re 테스트를 실행하고 locking logic을 주석 처리한 후 남은 숫자는 모두 순서가 어긋난 472,454,452...🎜🎜🎜🎜

위 내용은 Redis 분산 잠금 구현 원리 분석 예시의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!