Redis 做分布式鎖你會(huì)幾種姿勢(shì)？
Redis 簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的幾種數(shù)據(jù)類(lèi)型，一個(gè) key/value 數(shù)據(jù)庫(kù)，現(xiàn)在又是分布式鎖、又是限流工具、又是消息隊(duì)列......，感覺(jué)都要被玩壞了。不過(guò)話說(shuō)回來(lái)，Redis 在這么多場(chǎng)合被開(kāi)發(fā)者們喜歡，還是得益于它極高的性能與使用的簡(jiǎn)潔性。
在面試的時(shí)候，說(shuō)到 Redis ，很多人第一反應(yīng)就是緩存，其實(shí)除了緩存，Redis 還有非常多豐富的使用場(chǎng)景，這些使用場(chǎng)景，松哥在未來(lái)都會(huì)和大家一一分享。
今天就先來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的，用 Redis 做分布式鎖。
1.什么是分布式鎖
首先我們來(lái)看一個(gè)問(wèn)題場(chǎng)景：
例如一個(gè)簡(jiǎn)單的用戶(hù)操作，一個(gè)線程去修改用戶(hù)的狀態(tài)，首先從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀出用戶(hù)的狀態(tài)，然后在內(nèi)存中進(jìn)行修改，修改完成后，再存回去。在單線程中，這個(gè)操作沒(méi)有問(wèn)題，但是在多線程中，由于讀取、修改、存 這是三個(gè)操作，不是原子操作，所以在多線程中，這樣會(huì)出問(wèn)題。
解決這個(gè)問(wèn)題，我們就需要鎖，對(duì)于鎖，大家應(yīng)該不會(huì)陌生，在 Java 中的 synchronized 以及 ReentrantLock 可重入鎖都是我們比較常見(jiàn)的，但是這種鎖都是本地鎖，現(xiàn)在微服務(wù)、分布式系統(tǒng)思想大行其道，在這樣的系統(tǒng)中，本地鎖顯然是不夠用的，于是大家紛紛想辦法，如何在分布式環(huán)境下解決鎖的問(wèn)題。想出來(lái)的辦法很多，我們可以通過(guò) MySQL、可以通過(guò) ZK、也可以通過(guò) Redis ，都可以用來(lái)解決分布式鎖的問(wèn)題，這里我們主要來(lái)看看如何通過(guò) Redis 解決分布式鎖問(wèn)題。
2.解決方案
2.1 整體思路
分布式鎖實(shí)現(xiàn)的思路很簡(jiǎn)單，就是進(jìn)來(lái)一個(gè)線城先占位，當(dāng)別的線城進(jìn)來(lái)操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有人占位了，就會(huì)放棄或者稍后再試。
在 Redis 中，占位一般使用 setnx 指令，先進(jìn)來(lái)的線程先占位，線程的操作執(zhí)行完成后，再調(diào)用 del 指令釋放位子。同時(shí)為了防止死鎖，我們一般還要給鎖加一個(gè)過(guò)期時(shí)間，到期了自動(dòng)釋放。
基于這樣的思路，我們來(lái)看兩種不同的實(shí)現(xiàn)方式：
2.2 解決方案一
基于我們前面所說(shuō)的思路，可以使用 setnx 和 expire 實(shí)現(xiàn)分布式鎖，但是 setnx 和設(shè)置過(guò)期時(shí)間 expire 這是兩個(gè)操作，這兩個(gè)操作一起的話就不具備原子性(除非自己寫(xiě) Lua 腳本)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，從 Redis2.8 開(kāi)始，setnx 和 expire 可以通過(guò)一個(gè)命令一起來(lái)執(zhí)行了，這個(gè)命令就是 set，set 中多了一個(gè)參數(shù):
從圖中大家可以看到，在 key/value 之后，還有一個(gè) EX 5 表示以秒計(jì)的過(guò)期時(shí)間(PX 表示以毫秒計(jì)的過(guò)期時(shí)間)，最后的 NX 就是說(shuō)如果 k1 不存在，這條命令執(zhí)行成功，否則執(zhí)行失敗，這就相當(dāng)于 setnx 的效果了。
因此，我們封裝的鎖如下：
public class LockTest {
public static void main(String[] args) {
Redis redis = new Redis();
redis.execute(jedis->{
String set = jedis.set("k1", "v1", new SetParams().nx().ex(5));
if (set !=null && "OK".equals(set)) {
//沒(méi)人占位
jedis.set("name", "javaboy");
String name = jedis.get("name");
System.out.println(name);
jedis.del("k1");//釋放資源
}else{
//有人占位，停止/暫緩 操作
}
});
}
}
對(duì)于上面這段代碼，大家重點(diǎn)看思路，不必深究代碼細(xì)節(jié)：
- 首先構(gòu)造一個(gè) Redis 實(shí)例，然后調(diào)用 execute 方法，這個(gè)是我自己封裝的方法，目的是為了配置 Jedis 連接池并及時(shí)回收使用過(guò)的資源。這一塊小伙伴們測(cè)試的時(shí)候可以直接使用自己創(chuàng)建的 Jedis 實(shí)例，效果是一樣的。
- 調(diào)用 jedis 中的 set 方法，注意第三個(gè)參數(shù)，我們?cè)O(shè)置了 nx 同時(shí) 設(shè)置了過(guò)期時(shí)間為 5 秒，這就相當(dāng)于 setnx 和 expire 兩個(gè)命令的結(jié)合體。
- 如果成功執(zhí)行了 set 命令，在 if 中就可以去寫(xiě)自己的業(yè)務(wù)了。如果沒(méi)能搶到鎖，則可以進(jìn)入到一個(gè)延遲消息隊(duì)列中，停一會(huì)再去嘗試。
但是這樣的封裝，又帶來(lái)了一個(gè)新的問(wèn)題，那就是超時(shí)問(wèn)題，關(guān)于超時(shí)問(wèn)題，松哥通過(guò)一個(gè)??視頻??教程來(lái)和大家分享。
2.3 解決方案二
上面的代碼寫(xiě)著還是蠻長(zhǎng)的，那么有沒(méi)有簡(jiǎn)單一點(diǎn)的辦法呢?當(dāng)然是有的!那就是 Redisson。
相對(duì)于 Jedis 這種原生態(tài)的應(yīng)用，Redisson 對(duì) Redis 請(qǐng)求做了較多的封裝，對(duì)于鎖，也提供了對(duì)應(yīng)的方法可以直接使用：
Config config = new Config();
//配置 Redis 基本連接信息
config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379").setPassword("123");
//獲取一個(gè) RedissonClient 對(duì)象
RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
//獲取一個(gè)鎖對(duì)象實(shí)例
RLock lock = redisson.getLock("lock");
try {
//獲取鎖
boolean b = lock.tryLock(500, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
if (b) {
//獲取到鎖了，開(kāi)始寫(xiě)業(yè)務(wù)
RBucket<Object> bucket = redisson.getBucket("javaboy");
bucket.set("www.javaboy.org");
Object o = bucket.get();
System.out.println(o);
}else{
System.out.println("沒(méi)拿到鎖");
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//釋放鎖
lock.unlock();
}
在這段代碼中，核心的就是 lock.tryLock(500, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);，第一個(gè)參數(shù)是嘗試加鎖的等待時(shí)間為 500 毫秒，第二個(gè)參數(shù)表示鎖的超時(shí)時(shí)間為 1000 毫秒，也就是這個(gè)鎖在 1000 毫秒后會(huì)自動(dòng)失效。
小伙伴們發(fā)現(xiàn)，這和我們?cè)诜桨敢焕镞吪渲玫膮?shù)是一樣的，其實(shí)思路是不變的，Redisson 只不過(guò)是將我們寫(xiě)的和鎖相關(guān)的方法封裝起來(lái)了而已。
3.小結(jié)
當(dāng)然，這里我只是先簡(jiǎn)單介紹下加鎖的思路以及在 Redis 單機(jī)中如何加鎖，后面松哥再和大家分享 Redis 集群中如何加鎖。
