這裡的mongod實作的比較簡單,它主要是透過在組態伺服器結點上建立並維護兩個鎖定集合(lockpings和鎖定),並mongos啟動時會在這兩個集合中各建立一筆資料記錄,然後透過維護該記錄的狀態(包含時間戳,狀態)來識別目前mongos結點的鎖定使用量。如果多台機器之間想使用一個鎖,只要確保鎖的名稱一致就行,這裡就會在configsvr結點的相應集合中共享這一記錄以確保只有一個mongos結點獲得了該鎖。
#程式碼部署在多台伺服器上,即分散式部署。
多個行程同步存取一個共享資源。
資料庫:mongo
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1 <!--mongodo开始--> 2 <dependency> 3 <groupId>org.springframework.data</groupId> 4 <artifactId>spring-data-mongodb</artifactId> 5 <version>1.8.2.RELEASE</version> 6 </dependency> 7 <dependency> 8 <groupId>org.springframework.data</groupId> 9 <artifactId>spring-data-commons</artifactId>10 <version>1.10.0.RELEASE</version>11 </dependency>12 <dependency>13 <groupId>org.mongodb</groupId>14 <artifactId>mongo-java-driver</artifactId>15 <version>2.13.0-rc2</version>16 </dependency>17 <!--mongodo结束-->
主實作邏輯及外部呼叫方法,取得鎖定呼叫getLock,釋放鎖定呼叫releaseLock,詳情如下:
1 import java.util.HashMap; 2 import java.util.List; 3 import java.util.Map; 4 5 6 public class MongoDistributedLock { 7 8 static MongoLockDao mongoLockDao; 9 10 static {11 mongoLockDao = SpringBeanUtils.getBean("mongoLockDao");12 } /**15 * 获得锁的步骤:16 * 1、首先判断锁是否被其他请求获得;如果没被其他请求获得则往下进行;17 * 2、判断锁资源是否过期,如果过期则释放锁资源;18 * 3.1、尝试获得锁资源,如果value=1,那么获得锁资源正常;(在当前请求已经获得锁的前提下,还可能有其他请求尝试去获得锁,此时会导致当前锁的过期时间被延长,由于延长时间在毫秒级,可以忽略。)19 * 3.2、value>1,则表示当前请求在尝试获取锁资源过程中,其他请求已经获取了锁资源,即当前请求没有获得锁;20 * !!!注意,不需要锁资源时,及时释放锁资源!!!。21 *22 * @param key23 * @param expire24 * @return25 */26 public static boolean getLock(String key, long expire) {27 List<MongoLock> mongoLocks = mongoLockDao.getByKey(key);28 //判断该锁是否被获得,锁已经被其他请求获得,直接返回29 if (mongoLocks.size() > 0 && mongoLocks.get(0).getExpire() >= System.currentTimeMillis()) {30 return false;31 }32 //释放过期的锁33 if (mongoLocks.size() > 0 && mongoLocks.get(0).getExpire() < System.currentTimeMillis()) {34 releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis());35 }36 //!!(在高并发前提下)在当前请求已经获得锁的前提下,还可能有其他请求尝试去获得锁,此时会导致当前锁的过期时间被延长,由于延长时间在毫秒级,可以忽略。37 Map<String, Object> mapResult = mongoLockDao.incrByWithExpire(key, 1, System.currentTimeMillis() + expire);38 //如果结果是1,代表当前请求获得锁39 if ((Integer) mapResult.get("value") == 1) {40 return true;41 //如果结果>1,表示当前请求在获取锁的过程中,锁已被其他请求获得。42 } else if ((Integer) mapResult.get("value") > 1) {43 return false;44 }45 return false;46 }47 48 /**49 * 释放锁50 *51 * @param key52 */53 public static void releaseLock(String key) {54 Map<String, Object> condition = new HashMap<>();55 condition.put("key", key);56 mongoLockDao.remove(condition);57 }58 59 /**60 * 释放过期锁61 *62 * @param key63 * @param expireTime64 */65 private static void releaseLockExpire(String key, long expireTime) {66 mongoLockDao.removeExpire(key, expireTime);67 }68 }
1 import org.springframework.data.mongodb.core.FindAndModifyOptions; 2 import org.springframework.data.mongodb.core.query.Criteria; 3 import org.springframework.data.mongodb.core.query.Query; 4 import org.springframework.data.mongodb.core.query.Update; 5 import org.springframework.stereotype.Repository; 6 7 import java.util.HashMap; 8 import java.util.List; 9 import java.util.Map;10 11 12 @Repository13 public class MongoLockDao <MongoLock> {14 private Class<?> clz;15 16 public Class<?> getClz() {17 if (clz == null) {18 //获取泛型的Class对象19 clz = ((Class<?>)20 (((ParameterizedType) (this.getClass().getGenericSuperclass())).getActualTypeArguments()[0]));21 }22 return clz;23 }24 25 /**26 * 返回指定key的数据27 *28 * @param key29 * @return30 */31 public List<MongoLock> getByKey(String key) {32 Query query = new Query();33 query.addCriteria(Criteria.where("key").is(key));34 return (List<MongoLock>) mongoTemplate.find(query, getClz());35 }36 37 38 /**39 * 指定key自增increment(原子加),并设置过期时间40 *41 * @param key42 * @param increment43 * @param expire44 * @return45 */46 public Map<String, Object> incrByWithExpire(String key, double increment, long expire) {47 //筛选48 Query query = new Query();49 query.addCriteria(new Criteria("key").is(key));50 51 //更新52 Update update = new Update();53 update.inc("value", increment);54 update.set("expire", expire);55 //可选项56 FindAndModifyOptions options = FindAndModifyOptions.options();57 //没有则新增58 options.upsert(true);59 //返回更新后的值60 options.returnNew(true);61 Map<String, Object> resultMap = new HashMap<>();62 resultMap.put("value", Double.valueOf(((MongoLock)63 mongoTemplate.findAndModify(query, update, options, getClz())).getValue()).intValue());64 resultMap.put("expire", Long.valueOf(((MongoLock)65 mongoTemplate.findAndModify(query, update, options, getClz())).getExpire()).longValue());66 return resultMap;67 }68 69 70 /**71 * 根据value删除过期的内容72 *73 * @param key74 * @param expireTime75 */76 public void removeExpire(String key, long expireTime) {77 Query query = new Query();78 query.addCriteria(Criteria.where("key").is(key));79 query.addCriteria(Criteria.where("expire").lt(expireTime));80 mongoTemplate.remove(query, getClz());81 }82 83 public void remove(Map<String, Object> condition) {84 Query query = new Query();85 Set<Map.Entry<String, Object>> set = condition.entrySet();86 int flag = 0;87 for (Map.Entry<String, Object> entry : set) {88 query.addCriteria(Criteria.where(entry.getKey()).is(entry.getValue()));89 flag = flag + 1;90 }91 if (flag == 0) {92 query = null;93 }94 mongoTemplate.remove(query, getClz());95 }96 97 }
1 public class MongoLock { 2 3 private String key; 4 private double value; 5 private long expire; 6 7 public double getValue() { 8 return value; 9 }10 11 public void setValue(double value) {12 this.value = value;13 }14 15 public long getExpire() {16 return expire;17 }18 19 public void setExpire(long expire) {20 this.expire = expire;21 }22 23 public String getKey() {24 return key;25 }26 27 public void setKey(String key) {28 this.key = key;29 }30 }
# #四、設計想法
######前提:利用mongo實作id自增,且自增過程為原子操作,即執行緒安全。 ############假設有A、B兩個請求通過請求資源。 ############當A請求到資源是呼叫mongo自增+1,並將結果傳回給A,即1,此時結果等於1則表明,A請求過程中沒有其他請求請求到資源,將鎖資源分配給A。 ############當B請求到資源是呼叫mongo自增 +1,並將結果傳回給A,也就是2。此時結果大於1則表示,B請求過程中有其他請求請求到資源,鎖資源不能分配給B。 ############這樣就是實作了多個請求請求同一個鎖定並且排隊。 ############關於鎖定過期時間:###### 若圖中程式碼###1###releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis())修改為releaseLockExpire(key) ,即在釋放鎖的時候沒有傳入過期時間,會產生如下情況:#############A、B兩個請求同時通過條件,進入到代碼 ####1 ### ############B執行完刪除操作,進入程式碼###2###,並且剛剛取得到鎖定資源,而此時A及有可能剛開始執行釋放鎖定的操作。 ############此時就會發生,A釋放了B剛剛獲得的鎖,這樣B就會失去剛剛獲得的鎖,而B確沒有感知,從而造成邏輯錯誤。 ###而releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis()),也就是在釋放鎖定的時候判斷過期時間,這樣就不會誤刪B剛剛得到的鎖定。
以上是mongo分散式鎖的實例講解的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!