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实现一个 Redis 分布式锁

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实现一个 Redis 分布式锁插图

前言

在我们日常开发中,难免会遇到要加锁的情景。例如扣除产品库存,首先要从数据库中取出库存,进行库存判断,再减去库存。这一波操作明显不符合原子性,如果代码块不加锁,很容易因为并发导致超卖问题。咱们的系统如果是单体架构,那我们使用本地锁就可以解决问题。如果是分布式架构,就需要使用分布式锁。

实现一个 Redis 分布式锁插图(1)

方案

使用 SETNX 和 EXPIRE 命令

这种方法看起来可以解决问题,但是有一定的风险,因为 SETNX 和 EXPIRE 这波操作是非原子性的,如果 SETNX 成功之后,出现错误,导致 EXPIRE 没有执行,导致锁没有设置超时时间形成死锁。

实现一个 Redis 分布式锁插图(2)

针对这种情况,我们可以使用 lua 脚本来保持操作原子性,保证 SETNX 和 EXPIRE 两个操作要么都成功,要么都不成功。

通过这样的方法,我们初步解决了竞争锁的原子性问题,虽然其他功能还未实现,但是应该不会造成死锁????????????。

Redis 2.6.12 以上可灵活使用 SET 命令

改进后的方法不需要借助 lua 脚本就解决了 SETNX 和 EXPIRE 的原子性问题。现在我们再仔细琢磨琢磨,如果 A 拿到了锁顺利进入代码块执行逻辑,但是由于各种原因导致超时自动释放锁。在这之后 B 成功拿到了锁进入代码块执行逻辑,但此时如果 A 执行逻辑完毕再来释放锁,就会把 B 刚获得的锁释放了。就好比用自己家的钥匙开了别家的门,这是不可接受的。

实现一个 Redis 分布式锁插图(3)

为了解决这个问题我们可以尝试在 SET 的时候设置一个锁标识,然后在 DEL 的时候验证当前锁是否为自己的锁。

到这里,我们终于解决了竞争锁的原子性问题和误删锁问题。但是锁一般还需要支持可重入、循环等待和超时自动续约等功能点。下面我们学习使用一个非常好用的包来解决这些问题。

入门 Redisson

Redission 的锁,实现了可重入和超时自动续约功能,它都帮我们封装好了,我们只要按照自己的需求调用它的 API 就可以轻松实现上面所提到的几个功能点。详细功能可以查看 Redisson 文档

在项目中安装 Redisson

用 Maven 或者 Gradle 构建,目前最新版本为 3.13.2,也可以在这里 Redisson 找到你需要的版本。

简单尝试

Redisson 将底层逻辑全部做了一个封装,我们无需关心具体实现,几行代码就能使用一把完美的锁。下面我们简单折腾折腾源码。

加锁

实现一个 Redis 分布式锁插图(4)

获取锁

实现一个 Redis 分布式锁插图(5)

删除锁

总结

使用 Redis 做分布式锁来解决并发问题仍存在一些困难,也有很多需要注意的点,我们应该正确评估系统的体量,不能为了使用某项技术而用。要完全解决并发问题,仍需要在数据库层面做功夫。

原文链接:https://segmentfault.com/a/1190000023391434

本文链接:http://www.yunweipai.com/36465.html

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