1. 開局

在多線程環(huán)境中，經(jīng)常會(huì)碰到需要加鎖的情況，由于現(xiàn)在的系統(tǒng)基本都是集群分布式部署，JVM的lock已經(jīng)不能滿足分布式要求，分布式鎖就這樣產(chǎn)生了。。。

百度一下，網(wǎng)上有很多分布式鎖的方案或者例子，琳瑯滿目，看了之后不知所措，總體來說有以下幾種：

基于數(shù)據(jù)庫

基于zookeeper

基于redis

基于memcached

各有優(yōu)缺點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)難度，這里就不一一分析。本文主要是基于redis的setnx實(shí)現(xiàn)分布式鎖，比較簡(jiǎn)單有一定的局限性，歡迎大家提出意見建議！

2. 加鎖過程

執(zhí)行redis的setnx，只有key不存在才能set成功(實(shí)際使用的是set(key, value, "NX", "EX", seconds)，redis較新版本支持)

如果set成功(同時(shí)也設(shè)置了key的過期時(shí)間)，則表示加鎖成功

如果set失敗，則每次sleep(x)毫秒后不斷嘗試，直到成功或者超時(shí)

3. 釋放過程

判斷加鎖是否成功

如果成功，則執(zhí)行redis的del刪除

4. 問題思考

加鎖時(shí)，鎖的redis key過期時(shí)間多長(zhǎng)合適？

需要根據(jù)業(yè)務(wù)執(zhí)行的時(shí)間長(zhǎng)度來評(píng)估，默認(rèn)30秒滿足絕大部分需求，支持動(dòng)態(tài)修改

加鎖時(shí)，重試超時(shí)時(shí)間多長(zhǎng)合適？本文設(shè)置的是過期時(shí)間的1.2倍，目的是在最壞的情況下等待鎖過期后，盡量保證獲取到鎖，否則拋出超時(shí)異常。這個(gè)設(shè)置不完全合理

加鎖時(shí)，重試的sleep時(shí)間多長(zhǎng)合適？本文采用的是隨機(jī)[50-300)毫秒，避免出現(xiàn)大量線程同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)，目的是錯(cuò)峰吧

釋放時(shí)，如何避免釋放了其他線程的鎖(A獲取鎖后由于掛起導(dǎo)致鎖到期自動(dòng)釋放；此時(shí)B獲取到鎖，而A又恢復(fù)運(yùn)行釋放了B的鎖)？在初始化鎖時(shí)生個(gè)一個(gè)唯一字符串，作為redis鎖的value；value一致時(shí)表明是自己的鎖，可以釋放

5. 上代碼！

用法

RedisLock lock = new RedisLock(redisHelper, lockKey);

try {

// 執(zhí)行加鎖，防止并發(fā)問題

lock.tryLock();

// do somethings

doSomethings()

}

finally {

// 釋放鎖

lock.release();

}

RedisLock實(shí)現(xiàn)(注：依賴RedisHepler類，僅僅是對(duì)jedis的一層封裝，可自行實(shí)現(xiàn))

import org.slf4j.Logger;

import org.slf4j.LoggerFactory;

/**

* RedisLock

*

* @version 2017-9-21上午11:56:27

* @author xiaoyun.zeng

*/

public class RedisLock {

private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

/**

* key前綴

*/

private static final String PREFIX = "lock:";

/**

* 操作redis的工具類

*/

private RedisHelper redisHelper;

/**

* redis key

*/

private String redisKey = null;

/**

* redis value

*/

private String redisValue = null;

/**

* 鎖的過期時(shí)間(秒)，默認(rèn)30秒，防止線程獲取鎖后掛掉無法釋放鎖

*/

private int lockExpire = 30;

/**

* 嘗試加鎖超時(shí)時(shí)間(毫秒)，默認(rèn)為expire的1.2倍

*/

private int tryTimeout = lockExpire * 1200;

/**

* 嘗試加鎖次數(shù)計(jì)數(shù)器

*/

private long tryCounter = 0;

/**

* 加鎖成功標(biāo)記

*/

private boolean success = false;

private long startMillis = 0;

private long expendMillis = 0;

/**

* RedisLock

*

* @param redisHelper

* @param lockKey

*/

public RedisLock(RedisHelper redisHelper, String lockKey) {

this.redisHelper = redisHelper;

this.redisKey = PREFIX + lockKey;

// 生成redis value，用于釋放鎖時(shí)比對(duì)是否屬于自己的鎖

// 生成規(guī)則 lockKey+時(shí)間戳+隨機(jī)數(shù)，避免重復(fù)

// 樂觀地認(rèn)為：

// 1、同一毫秒內(nèi)，隨機(jī)數(shù)相同的概率極小

// 2、釋放非自己線程鎖的幾率極小(release方法有說明這種情況)

this.redisValue = lockKey + "-" + System.currentTimeMillis() + "-" + this.random(10000);

}

/**

* RedisLock

*

* @param redisHelper

* @param lockKey

* @param expire

*/

public RedisLock(RedisHelper redisHelper, String lockKey, int lockExpire) {

this(redisHelper, lockKey);

// 過期時(shí)間

this.lockExpire = lockExpire;

// 超時(shí)時(shí)間(毫秒)，默認(rèn)為expire的1.2倍

this.tryTimeout = lockExpire * 1200;

}

/**

* 嘗試加鎖

*

* 嘗試加鎖的過程將會(huì)一直阻塞下去，直到加鎖成功或超時(shí)

*

* @version 2017-9-21下午12:00:07

* @author xiaoyun.zeng

* @return

*/

public void tryLock() throws RuntimeException {

startMillis = System.currentTimeMillis();

// 首次直接請(qǐng)求加鎖

if (!lock()) {

do {

// 超時(shí)判斷，避免永遠(yuǎn)獲取不到鎖的情況下，一直嘗試

// 超時(shí)拋出runtime異常

if (System.currentTimeMillis() - startMillis >= tryTimeout) {

throw new RuntimeException("嘗試加鎖超時(shí)" + tryTimeout + "ms");

}

// 隨機(jī)休眠[50-300)毫秒

// 避免出現(xiàn)大量線程同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)

try {

Thread.sleep(this.random(250) + 50);

}

catch (InterruptedException e) {

// 出現(xiàn)異常直接拋出

throw new RuntimeException(e);

}

}

while (!lock());

}

}

/**

* 釋放鎖

*

* @version 2017-9-21下午12:00:21

* @author xiaoyun.zeng

* @param lockKey

*/

public void release() {

// 加鎖成功才執(zhí)行釋放

if (success) {

// 釋放前，檢查redis value是否一致

// 避免A獲取鎖后由于掛起導(dǎo)致鎖到期自動(dòng)釋放

// 此時(shí)B獲取到鎖，而A又恢復(fù)運(yùn)行釋放了B的鎖

String value = redisHelper.get(redisKey);

if (redisValue.equals(value)) {

redisHelper.del(redisKey);

logger.debug("已釋放鎖：{}", redisValue);

}

}

}

/**

* 加鎖

*

* @version 2017-9-21下午6:25:58

* @author xiaoyun.zeng

* @param key

* @param value

* @param lockExpire

* @return

*/

private boolean lock() {

// 加鎖計(jì)數(shù)器+1

tryCounter++;

// 調(diào)用redis setnx完成加鎖，返回true表示加鎖成功，否則失敗

success = redisHelper.setNx(redisKey, redisValue, lockExpire);

// 計(jì)算總耗時(shí)

expendMillis = System.currentTimeMillis() - startMillis;

// 記錄日志

if (success) {

logger.debug("加鎖成功：嘗試{}次，耗時(shí){}ms，{}", tryCounter, expendMillis, redisValue);

}

return success;

}

/**

* 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)

*

* @version 2017-9-22上午10:05:52

* @author xiaoyun.zeng

* @param max

* @return

*/

private int random(int max) {

return (int) (Math.random() * max);

}

}

6. 測(cè)試代碼

單元測(cè)試：

@RunWith(SpringRunner.class)

@SpringBootTest

public class RedisLockTest {

@Autowired

private RedisHelper redisHelper;

@Test

public void test() {

for (int i = 0; i < 10; i++) {

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

RedisLock lock = new RedisLock(redisHelper, "zxy");

try {

lock.tryLock();

try {

Thread.sleep(2 * 1000);

}

catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

finally {

lock.release();

}

}

}).start();

}

while(true) {

}

}

}

日志輸出：

2017/10/12 17:47:28.335 [Thread-8] DEBUG [RedisLock.161] 加鎖成功：嘗試1次，耗時(shí)4ms，zxy-1507801648330-6665

2017/10/12 17:47:30.340 [Thread-8] DEBUG [RedisLock.137] 已釋放鎖：zxy-1507801648330-6665

2017/10/12 17:47:30.351 [Thread-14] DEBUG [RedisLock.161] 加鎖成功：嘗試12次，耗時(shí)2018ms，zxy-1507801648333-6866

2017/10/12 17:47:32.356 [Thread-14] DEBUG [RedisLock.137] 已釋放鎖：zxy-1507801648333-6866

2017/10/12 17:47:32.396 [Thread-11] DEBUG [RedisLock.161] 加鎖成功：嘗試22次，耗時(shí)4065ms，zxy-1507801648331-5217

2017/10/12 17:47:34.400 [Thread-11] DEBUG [RedisLock.137] 已釋放鎖：zxy-1507801648331-5217

2017/10/12 17:47:34.430 [Thread-12] DEBUG [RedisLock.161] 加鎖成功：嘗試39次，耗時(shí)6098ms，zxy-1507801648332-7708

2017/10/12 17:47:36.433 [Thread-12] DEBUG [RedisLock.137] 已釋放鎖：zxy-1507801648332-7708

2017/10/12 17:47:36.453 [Thread-17] DEBUG [RedisLock.161] 加鎖成功：嘗試50次，耗時(shí)8119ms，zxy-1507801648334-2362

2017/10/12 17:47:38.457 [Thread-17] DEBUG [RedisLock.137] 已釋放鎖：zxy-1507801648334-2362

2017/10/12 17:47:38.494 [Thread-9] DEBUG [RedisLock.161] 加鎖成功：嘗試57次，耗時(shí)10164ms，zxy-1507801648330-7086

2017/10/12 17:47:40.497 [Thread-9] DEBUG [RedisLock.137] 已釋放鎖：zxy-1507801648330-7086

2017/10/12 17:47:40.587 [Thread-13] DEBUG [RedisLock.161] 加鎖成功：嘗試70次，耗時(shí)12254ms，zxy-1507801648333-8881

2017/10/12 17:47:42.590 [Thread-13] DEBUG [RedisLock.137] 已釋放鎖：zxy-1507801648333-8881

2017/10/12 17:47:42.611 [Thread-15] DEBUG [RedisLock.161] 加鎖成功：嘗試82次，耗時(shí)14276ms，zxy-1507801648335-2509

2017/10/12 17:47:44.614 [Thread-15] DEBUG [RedisLock.137] 已釋放鎖：zxy-1507801648335-2509

2017/10/12 17:47:44.699 [Thread-16] DEBUG [RedisLock.161] 加鎖成功：嘗試89次，耗時(shí)16365ms，zxy-1507801648334-5791

2017/10/12 17:47:46.702 [Thread-16] DEBUG [RedisLock.137] 已釋放鎖：zxy-1507801648334-5791

2017/10/12 17:47:46.802 [Thread-10] DEBUG [RedisLock.161] 加鎖成功：嘗試106次，耗時(shí)18471ms，zxy-1507801648331-7347

2017/10/12 17:47:48.805 [Thread-10] DEBUG [RedisLock.137] 已釋放鎖：zxy-1507801648331-7347

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java分布式锁工具类_java 通过redis实现分布式锁的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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