場景介紹
很多互聯網場景（如商品秒殺，論壇回帖蓋樓等），需要用加鎖的方式，以對某種資源進行順序訪問控制。如果應用服務集群部署，則涉及到對分布式應用加鎖。當前分布式加鎖主要有三種方式：（磁盤）數據庫、緩存數據庫、Zookeeper。接下里讓我們一起看看加鎖實踐過程。
加鎖實現
1 package dcsDemo01;
2
3 import java.util.UUID;
4
5 import redis.clients.jedis.Jedis;
6
7 public class DistributedLock {
8 private final String host = "192.168.0.220";
9 private final int port = 6379;
10
11 private static final String SUCCESS = "OK";
12 private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";
13 private static final String EXPIRE_TIME = "PX";
14
15 public DistributedLock(){}
16
17 /*
18 * @param lockName 鎖名
19 * @param timeout 獲取鎖的超時時間
20 * @param lockTimeout 鎖的有效時間
21 * @return 鎖的標識
22 */
23 public String getLockWithTimeout(String lockName, long timeout, long lockTimeout) {
24 String ret = null;
25 Jedis jedisClient = new Jedis(host, port);
26
27 try {
28 String authMsg = jedisClient.auth("Demo@123");
29 if (!SUCCESS.equals(authMsg)) {
30 System.out.println("AUTH FAILED: " + authMsg);
31 }
32
33 String identifier = UUID.randomUUID().toString();
34 String lockKey = "DLock:" + lockName;
35 long end = System.currentTimeMillis() + timeout;
36
37 while(System.currentTimeMillis() < end) {
38 String result = jedisClient.set(lockKey, identifier, SET_IF_NOT_EXIST, EXPIRE_TIME, lockTimeout);
39 if(SUCCESS.equals(result)) {
40 ret = identifier;
41 break;
42 }
43
44 try {
45 Thread.sleep(2);
46 } catch (InterruptedException e) {
47 Thread.currentThread().interrupt();
48 }
49 }
50 }
51 catch (Exception e) {
52 e.printStackTrace();
53 }finally {
54 jedisClient.quit();
55 jedisClient.close();
56 }
57
58 return ret;
59 }
60
61 /*
62 * @param lockName 鎖名
63 * @param identifier 鎖的標識
64 */
65 public void releaseLock(String lockName, String identifier) {
66 Jedis jedisClient = new Jedis(host, port);
67
68 try {
69 String authMsg = jedisClient.auth("Demo@123");
70 if (!SUCCESS.equals(authMsg)) {
71 System.out.println("AUTH FAILED: " + authMsg);
72 }
73
74 String lockKey = "DLock:" + lockName;
75 if(identifier.equals(jedisClient.get(lockKey))) {
76 jedisClient.del(lockKey);
77 }
78 }
79 catch (Exception e) {
80 e.printStackTrace();
81 }finally {
82 jedisClient.quit();
83 jedisClient.close();
84 }
85 }
86 }
測試代碼
假設20個線程對10台mate10手機進行搶購：
package dcsDemo01;
import java.util.UUID;
public class CaseTest {
public static void main(String[] args) {
ServiceOrder service = new ServiceOrder();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
ThreadBuy client = new ThreadBuy(service);
client.start();
}
}
}
class ServiceOrder {
private final int MAX = 10;
DistributedLock DLock = new DistributedLock();
int n = 10;
public void handleOder() {
String userName = UUID.randomUUID().toString().substring(0,8) + Thread.currentThread().getName();
String identifier = DLock.getLockWithTimeout("Huawei Mate 10", 10000, 2000);
System.out.println("正在為用戶：" + userName + " 處理訂單");
if(n > 0) {
int num = MAX - n + 1;
System.out.println("用戶："+ userName + "購買第" + num + "台，剩余" + (--n) + "台");
}else {
System.out.println("用戶："+ userName + "無法購買，已售罄！");
}
DLock.releaseLock("Huawei Mate 10", identifier);
}
}
class ThreadBuy extends Thread {
private ServiceOrder service;
public ThreadBuy(ServiceOrder service) {
this.service = service;
}
@Override
public void run() {
service.handleOder();
}
}
運行結果
配置好實際的緩存實例連接地址、端口與連接密碼，運行代碼，得到以下結果：
正在為用戶：eee56fb7Thread-16 處理訂單
用戶：eee56fb7Thread-16購買第1台，剩余9台
正在為用戶：d6521816Thread-2 處理訂單
用戶：d6521816Thread-2購買第2台，剩余8台
正在為用戶：d7b3b983Thread-19 處理訂單
用戶：d7b3b983Thread-19購買第3台，剩余7台
正在為用戶：36a6b97aThread-15 處理訂單
用戶：36a6b97aThread-15購買第4台，剩余6台
正在為用戶：9a973456Thread-1 處理訂單
用戶：9a973456Thread-1購買第5台，剩余5台
正在為用戶：03f1de9aThread-14 處理訂單
用戶：03f1de9aThread-14購買第6台，剩余4台
正在為用戶：2c315ee6Thread-11 處理訂單
用戶：2c315ee6Thread-11購買第7台，剩余3台
正在為用戶：2b03b7c0Thread-12 處理訂單
用戶：2b03b7c0Thread-12購買第8台，剩余2台
正在為用戶：75f25749Thread-0 處理訂單
用戶：75f25749Thread-0購買第9台，剩余1台
正在為用戶：26c71db5Thread-18 處理訂單
用戶：26c71db5Thread-18購買第10台，剩余0台
正在為用戶：c32654dbThread-17 處理訂單
用戶：c32654dbThread-17無法購買，已售罄！
正在為用戶：df94370aThread-7 處理訂單
用戶：df94370aThread-7無法購買，已售罄！
正在為用戶：0af94cddThread-5 處理訂單
用戶：0af94cddThread-5無法購買，已售罄！
正在為用戶：e52428a4Thread-13 處理訂單
用戶：e52428a4Thread-13無法購買，已售罄！
正在為用戶：46f91208Thread-10 處理訂單
用戶：46f91208Thread-10無法購買，已售罄！
正在為用戶：e0ca87bbThread-9 處理訂單
用戶：e0ca87bbThread-9無法購買，已售罄！
正在為用戶：f385af9aThread-8 處理訂單
用戶：f385af9aThread-8無法購買，已售罄！
正在為用戶：46c5f498Thread-6 處理訂單
用戶：46c5f498Thread-6無法購買，已售罄！
正在為用戶：935e0f50Thread-3 處理訂單
用戶：935e0f50Thread-3無法購買，已售罄！
正在為用戶：d3eaae29Thread-4 處理訂單
用戶：d3eaae29Thread-4無法購買，已售罄！
不加鎖場景
如果注釋掉加鎖代碼，變成無鎖情況，則搶購無序。
//測試類中注釋兩行用於加鎖的代碼：
public void handleOder() {
String userName = UUID.randomUUID().toString().substring(0,8) + Thread.currentThread().getName();
//加鎖代碼
//String identifier = DLock.getLockWithTimeout("Huawei Mate 10", 10000, 2000);
System.out.println("正在為用戶：" + userName + " 處理訂單");
if(n > 0) {
int num = MAX - n + 1;
System.out.println("用戶："+ userName + "夠買第" + num + "台，剩余" + (--n) + "台");
}else {
System.out.println("用戶："+ userName + "無法夠買，已售罄！");
}
//加鎖代碼
//DLock.releaseLock("Huawei Mate 10", identifier);
}
注釋加鎖代碼后的運行結果，可以看出處理過程是無序的：
正在為用戶：e04934ddThread-5 處理訂單
正在為用戶：a4554180Thread-0 處理訂單
用戶：a4554180Thread-0購買第2台，剩余8台
正在為用戶：b58eb811Thread-10 處理訂單
用戶：b58eb811Thread-10購買第3台，剩余7台
正在為用戶：e8391c0eThread-19 處理訂單
正在為用戶：21fd133aThread-13 處理訂單
正在為用戶：1dd04ff4Thread-6 處理訂單
用戶：1dd04ff4Thread-6購買第6台，剩余4台
正在為用戶：e5977112Thread-3 處理訂單
正在為用戶：4d7a8a2bThread-4 處理訂單
用戶：e5977112Thread-3購買第7台，剩余3台
正在為用戶：18967410Thread-15 處理訂單
用戶：18967410Thread-15購買第9台，剩余1台
正在為用戶：e4f51568Thread-14 處理訂單
用戶：21fd133aThread-13購買第5台，剩余5台
用戶：e8391c0eThread-19購買第4台，剩余6台
正在為用戶：d895d3f1Thread-12 處理訂單
用戶：d895d3f1Thread-12無法購買，已售罄！
正在為用戶：7b8d2526Thread-11 處理訂單
用戶：7b8d2526Thread-11無法購買，已售罄！
正在為用戶：d7ca1779Thread-8 處理訂單
用戶：d7ca1779Thread-8無法購買，已售罄！
正在為用戶：74fca0ecThread-1 處理訂單
用戶：74fca0ecThread-1無法購買，已售罄！
用戶：e04934ddThread-5購買第1台，剩余9台
用戶：e4f51568Thread-14購買第10台，剩余0台
正在為用戶：aae76a83Thread-7 處理訂單
用戶：aae76a83Thread-7無法購買，已售罄！
正在為用戶：c638d2cfThread-2 處理訂單
用戶：c638d2cfThread-2無法購買，已售罄！
正在為用戶：2de29a4eThread-17 處理訂單
用戶：2de29a4eThread-17無法購買，已售罄！
正在為用戶：40a46ba0Thread-18 處理訂單
用戶：40a46ba0Thread-18無法購買，已售罄！
正在為用戶：211fd9c7Thread-9 處理訂單
用戶：211fd9c7Thread-9無法購買，已售罄！
正在為用戶：911b83fcThread-16 處理訂單
用戶：911b83fcThread-16無法購買，已售罄！
用戶：4d7a8a2bThread-4購買第8台，剩余2台
總的來說，使用DCS服務中Redis類型的緩存實例實現分布式加鎖，有幾大優勢：
1、加鎖操作簡單，使用SET、GET、DEL等幾條簡單命令即可實現鎖的獲取和釋放。
2、性能優越，緩存數據的讀寫優於磁盤數據庫與Zookeeper。
3、可靠性強，DCS有主備和集群實例類型，避免單點故障。
以上代碼實現僅展示使用DCS服務進行加鎖訪問的便捷性，具體技術實現需要考慮死鎖、鎖的檢查等情況，歡迎點擊分布式緩存服務DCS了解更多。