【07期】Redis中是如何实现分布式锁的?
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2020-07-29 13:38
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来自:java面试题精选
数据库乐观锁;
基于Redis的分布式锁;
基于ZooKeeper的分布式锁。
要点
在任意时刻,只有一个客户端能持有锁。
客户端在持有锁的期间崩溃而没有主动解锁,也能保证后续其他客户端能加锁。
只要大部分的Redis节点正常运行,客户端就可以加锁和解锁。
实现
set key value px milliseconds nx
命令实现加锁, 通过Lua脚本实现解锁。//获取锁(unique_value可以是UUID等)
SET resource_name unique_value NX PX 30000
//释放锁(lua脚本中,一定要比较value,防止误解锁)
if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then
return redis.call("del",KEYS[1])
else
return 0
end
set 命令要用
set key value px milliseconds nx
,替代setnx + expire
需要分两次执行命令的方式,保证了原子性,value 要具有唯一性,可以使用
UUID.randomUUID().toString()
方法生成,用来标识这把锁是属于哪个请求加的,在解锁的时候就可以有依据;释放锁时要验证 value 值,防止误解锁;
通过 Lua 脚本来避免 Check And Set 模型的并发问题,因为在释放锁的时候因为涉及到多个Redis操作 (利用了eval命令执行Lua脚本的原子性);
客户端A从master获取到锁
在master将锁同步到slave之前,master宕掉了(Redis的主从同步通常是异步的)。
主从切换,slave节点被晋级为master节点客户端B取得了同一个资源被客户端A已经获取到的另外一个锁。导致存在同一时刻存不止一个线程获取到锁的情况。
redlock算法出现
获取当前时间戳,单位是毫秒;
跟上面类似,轮流尝试在每个 master 节点上创建锁,过期时间较短,一般就几十毫秒;
尝试在大多数节点上建立一个锁,比如 5 个节点就要求是 3 个节点 n / 2 + 1;
客户端计算建立好锁的时间,如果建立锁的时间小于超时时间,就算建立成功了;
要是锁建立失败了,那么就依次之前建立过的锁删除;
只要别人建立了一把分布式锁,你就得不断轮询去尝试获取锁。
https://redis.io/topics/distlock 。
Redisson实现
// 1.构造redisson实现分布式锁必要的Config
Config config = new Config();
config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:5379").setPassword("123456").setDatabase(0);
// 2.构造RedissonClient
RedissonClient redissonClient = Redisson.create(config);
// 3.获取锁对象实例(无法保证是按线程的顺序获取到)
RLock rLock = redissonClient.getLock(lockKey);
try {
/**
* 4.尝试获取锁
* waitTimeout 尝试获取锁的最大等待时间,超过这个值,则认为获取锁失败
* leaseTime 锁的持有时间,超过这个时间锁会自动失效(值应设置为大于业务处理的时间,确保在锁有效期内业务能处理完)
*/
boolean res = rLock.tryLock((long)waitTimeout, (long)leaseTime, TimeUnit.SECONDS);
if (res) {
//成功获得锁,在这里处理业务
}
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException("aquire lock fail");
}finally{
//无论如何, 最后都要解锁
rLock.unlock();
}
参考
https://github.com/javazhiyin/advanced-java/
https://crazyfzw.github.io/2019/04/15/distributed-locks-with-redis/
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