* 在集群等多服務器中經常使用到同步處理一下業務，這是普通的事務是滿足不了業務需求，需要分布式鎖
*
* 分布式鎖的常用3種實現：
* 0.數據庫樂觀鎖實現
* 1.Redis實現
--- 使用redis的setnx()、get()、getset()方法，用於分布式鎖，解決死鎖問題
* 2、zookeeper實現
Zookeeper實現
1、實現原理：
基於zookeeper瞬時有序節點實現的分布式鎖，其主要邏輯如下（該圖來自於IBM網站）。大致思想即為：每個客戶端對某個功能加鎖時，在zookeeper上的與該功能對應的指定節點的目錄下，生成一個唯一的瞬時有序節點。判斷是否獲取鎖的方式很簡單，只需要判斷有序節點中序號最小的一個。當釋放鎖的時候，只需將這個瞬時節點刪除即可。同時，其可以避免服務宕機導致的鎖無法釋放，而產生的死鎖問題。
2、優點
鎖安全性高，zk可持久化
3、缺點
性能開銷比較高。因為其需要動態產生、銷毀瞬時節點來實現鎖功能。
4、實現
可以直接采用zookeeper第三方庫curator即可方便地實現分布式鎖
Redis實現分布式鎖的原理：
* 1.通過setnx(lock_timeout)實現，如果設置了鎖返回1， 已經有值沒有設置成功返回0
* 2.死鎖問題：通過實踐來判斷是否過期，如果已經過期，獲取到過期時間get(lockKey)，然后getset(lock_timeout)判斷是否和get相同，
* 相同則證明已經加鎖成功，因為可能導致多線程同時執行getset(lock_timeout)方法，這可能導致多線程都只需getset后，對於判斷加鎖成功的線程，
* 再加expire(lockKey, LOCK_TIMEOUT, TimeUnit.MILLISECONDS)過期時間，防止多個線程同時疊加時間，導致鎖時效時間翻倍
* 3.針對集群服務器時間不一致問題，可以調用redis的
time
()獲取當前時間
2.Redis分分布式鎖的代碼實現
1.定義鎖接口
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package com.jay.service.redis;
/**
* Redis分布式鎖接口
* Created by hetiewei on 2017/4/7.
*/
public interface RedisDistributionLock {
/**
* 加鎖成功，返回加鎖時間
* @param lockKey
* @param threadName
* @return
*/
public long lock(String lockKey, String threadName);
/**
* 解鎖， 需要更新加鎖時間，判斷是否有權限
* @param lockKey
* @param lockValue
* @param threadName
*/
public void unlock(String lockKey, long lockValue, String threadName);
/**
* 多服務器集群，使用下面的方法，代替System.currentTimeMillis()，獲取redis時間，避免多服務的時間不一致問題！！！
* @return
*/
public long currtTimeForRedis();
}
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2.定義鎖實現
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package
com.jay.service.redis.impl;
import
com.jay.service.redis.RedisDistributionLock;
import
org.slf4j.Logger;
import
org.slf4j.LoggerFactory;
import
org.springframework.dao.DataAccessException;
import
org.springframework.data.redis.connection.RedisConnection;
import
org.springframework.data.redis.core.RedisCallback;
import
org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import
org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;
import
java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* Created by hetiewei on 2017/4/7.
*/
public
class
RedisLockImpl
implements
RedisDistributionLock {
//加鎖超時時間，單位毫秒， 即：加鎖時間內執行完操作，如果未完成會有並發現象
private
static
final
long
LOCK_TIMEOUT =
5
*
1000
;
private
static
final
Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(RedisLockImpl.
class
);
private
StringRedisTemplate redisTemplate;
public
RedisLockImpl(StringRedisTemplate redisTemplate) {
this
.redisTemplate = redisTemplate;
}
/**
* 加鎖
* 取到鎖加鎖，取不到鎖一直等待知道獲得鎖
* @param lockKey
* @param threadName
* @return
*/
@Override
public
synchronized
long
lock(String lockKey, String threadName) {
LOG.info(threadName+
"開始執行加鎖"
);
while
(
true
){
//循環獲取鎖
//鎖時間
Long lock_timeout = currtTimeForRedis()+ LOCK_TIMEOUT +
1
;
if
(redisTemplate.execute(
new
RedisCallback<Boolean>() {
@Override
public
Boolean doInRedis(RedisConnection redisConnection)
throws
DataAccessException {
//定義序列化方式
RedisSerializer<String> serializer = redisTemplate.getStringSerializer();
byte
[] value = serializer.serialize(lock_timeout.toString());
boolean
flag = redisConnection.setNX(lockKey.getBytes(), value);
return
flag;
}
})){
//如果加鎖成功
LOG.info(threadName +
"加鎖成功 ++++ 111111"
);
//設置超時時間，釋放內存
redisTemplate.expire(lockKey, LOCK_TIMEOUT, TimeUnit.MILLISECONDS);
return
lock_timeout;
}
else
{
//獲取redis里面的時間
String result = redisTemplate.opsForValue().get(lockKey);
Long currt_lock_timeout_str = result==
null
?
null
:Long.parseLong(result);
//鎖已經失效
if
(currt_lock_timeout_str !=
null
&& currt_lock_timeout_str < System.currentTimeMillis()){
//判斷是否為空，不為空時，說明已經失效，如果被其他線程設置了值，則第二個條件判斷無法執行
//獲取上一個鎖到期時間，並設置現在的鎖到期時間
Long old_lock_timeout_Str = Long.valueOf(redisTemplate.opsForValue().getAndSet(lockKey, lock_timeout.toString()));
if
(old_lock_timeout_Str !=
null
&& old_lock_timeout_Str.equals(currt_lock_timeout_str)){
//多線程運行時，多個線程簽好都到了這里，但只有一個線程的設置值和當前值相同，它才有權利獲取鎖
LOG.info(threadName +
"加鎖成功 ++++ 22222"
);
//設置超時間，釋放內存
redisTemplate.expire(lockKey, LOCK_TIMEOUT, TimeUnit.MILLISECONDS);
//返回加鎖時間
return
lock_timeout;
}
}
}
try
{
LOG.info(threadName +
"等待加鎖， 睡眠100毫秒"
);
// TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(
200
);
}
catch
(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 解鎖
* @param lockKey
* @param lockValue
* @param threadName
*/
@Override
public
synchronized
void
unlock(String lockKey,
long
lockValue, String threadName) {
LOG.info(threadName +
"執行解鎖=========="
);
//正常直接刪除 如果異常關閉判斷加鎖會判斷過期時間
//獲取redis中設置的時間
String result = redisTemplate.opsForValue().get(lockKey);
Long currt_lock_timeout_str = result ==
null
?
null
:Long.valueOf(result);
//如果是加鎖者，則刪除鎖， 如果不是，則等待自動過期，重新競爭加鎖
if
(currt_lock_timeout_str !=
null
&& currt_lock_timeout_str == lockValue){
redisTemplate.delete(lockKey);
LOG.info(threadName +
"解鎖成功------------------"
);
}
}
/**
* 多服務器集群，使用下面的方法，代替System.currentTimeMillis()，獲取redis時間，避免多服務的時間不一致問題！！！
* @return
*/
@Override
public
long
currtTimeForRedis(){
return
redisTemplate.execute(
new
RedisCallback<Long>() {
@Override
public
Long doInRedis(RedisConnection redisConnection)
throws
DataAccessException {
return
redisConnection.time();
}
});
}
}
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3.分布式鎖驗證
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@RestController
@RequestMapping
(
"/distribution/redis"
)
public
class
RedisLockController {
private
static
final
String LOCK_NO =
"redis_distribution_lock_no_"
;
private
static
int
i =
0
;
private
ExecutorService service;
@Autowired
private
StringRedisTemplate redisTemplate;
/**
* 模擬1000個線程同時執行業務，修改資源
*
* 使用線程池定義了20個線程
*
*/
@GetMapping
(
"lock1"
)
public
void
testRedisDistributionLock1(){
service = Executors.newFixedThreadPool(
20
);
for
(
int
i=
0
;i<
1000
;i++){
service.execute(
new
Runnable() {
@Override
public
void
run() {
task(Thread.currentThread().getName());
}
});
}
}
@GetMapping
(
"/{key}"
)
public
String getValue(
@PathVariable
(
"key"
) String key){
Serializable result = redisTemplate.opsForValue().get(key);
return
result.toString();
}
private
void
task(String name) {
// System.out.println(name + "任務執行中"+(i++));
//創建一個redis分布式鎖
RedisLockImpl redisLock =
new
RedisLockImpl(redisTemplate);
//加鎖時間
Long lockTime;
if
((lockTime = redisLock.lock((LOCK_NO+
1
)+
""
, name))!=
null
){
//開始執行任務
System.out.println(name +
"任務執行中"
+(i++));
//任務執行完畢 關閉鎖
redisLock.unlock((LOCK_NO+
1
)+
""
, lockTime, name);
}
}
}
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