概述

实际开发中会遇到分布式锁的情况,解决方案有数据库(不推荐)、Redis(Redission 推荐)、zookeeper等。
这里我们介绍redisson方案。
官方解释,什么是redisson?
Redis Java Client with features of In-Memory Data Grid。

什么是redisson

redisson是一个在redis的java客户端,是在Redis基础上实现的数据网格功能。
他不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象,还提供了许多分布式服务。
redisson提供的api均以面向对象的操作方式,将key-value封装成我们熟悉的集合或者对象,我们可以通过这些API更方便的操作数据。同时它提供了多个实现了java.util.concurrent接口的集合类,让我们能在线程安全的环境下操作数据。
其中redis的官网也将它纳入推荐使用的工具中。

pom依赖

	<parent>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
		<version>2.6.1</version>
		<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
	</parent>
	...
	<!-- redisson config -->
		<dependency>
			<groupId>org.redisson</groupId>
			<artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
			<version>3.16.6</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
		</dependency>

redission配置信息

spring.redis.cluster.nodes=${redis.nodes}
spring.redis.database=6
spring.redis.timeout=30000
spring.redis.enableTransactionSupport=false
spring.redis.password=${redis.password}
spring.redis.lettuce.pool.max-wait=30000
spring.redis.lettuce.pool.max-active=100
spring.redis.lettuce.pool.min-idle=50

redisson客户端对象实例化

package com.example.springboot_redis.redis;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * Redission配置类
 */
@Slf4j
@Configuration
public class RedissionConfig {

    /**
     * redisson协议前缀
     */
    private static final String SCHEMA_PREFIX = "redis://";

    /**
     * 锁超时时间
     */
    @Value("${spring.redis.lockTimeOut:30000}")
    private long lockWatchTimeOut;
    
    @Bean
    public RedissonClient redissonClient(RedisProperties redisProperties) {
        Config config = new Config();
        RedisProperties.Sentinel sentinel = redisProperties.getSentinel();
        RedisProperties.Cluster redisPropertiesCluster = redisProperties.getCluster();
        if (redisPropertiesCluster != null) {
            //集群redis
            ClusterServersConfig clusterServersConfig = config.useClusterServers();
            for (String cluster : redisPropertiesCluster.getNodes()) {
                clusterServersConfig.addNodeAddress(SCHEMA_PREFIX + cluster);
            }
            if (StringUtils.hasText(redisProperties.getPassword())) {
                clusterServersConfig.setPassword(redisProperties.getPassword());
            }
            clusterServersConfig.setTimeout((int) redisProperties.getTimeout().toMillis());
            clusterServersConfig.setPingConnectionInterval(30000);
        } else if (StringUtils.hasText(redisProperties.getHost())) {
            //单点redis
            SingleServerConfig singleServerConfig = config.useSingleServer().
                    setAddress(SCHEMA_PREFIX + redisProperties.getHost() + ":" + redisProperties.getPort());
            if (StringUtils.hasText(redisProperties.getPassword())) {
                singleServerConfig.setPassword(redisProperties.getPassword());
            }
            singleServerConfig.setTimeout((int) redisProperties.getTimeout().toMillis());
            singleServerConfig.setPingConnectionInterval(30000);
            singleServerConfig.setDatabase(redisProperties.getDatabase());
        } else if (sentinel != null) {
            //哨兵模式
            SentinelServersConfig sentinelServersConfig = config.useSentinelServers();
            sentinelServersConfig.setMasterName(sentinel.getMaster());
            for (String node : sentinel.getNodes()) {
                sentinelServersConfig.addSentinelAddress(SCHEMA_PREFIX + node);
            }
            if (StringUtils.hasText(redisProperties.getPassword())) {
                sentinelServersConfig.setPassword(redisProperties.getPassword());
            }
            sentinelServersConfig.setTimeout((int) redisProperties.getTimeout().toMillis());
            sentinelServersConfig.setPingConnectionInterval(30000);
            sentinelServersConfig.setDatabase(redisProperties.getDatabase());
        }
        config.setLockWatchdogTimeout(lockWatchTimeOut);
        return Redisson.create(config);
    }
}

编写分布式锁工具类

package com.example.springboot_redis.redis;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 分布式Redis锁
 */
@Slf4j
@Component
public class DistributedRedisLock {

    @Autowired
    private RedissonClient redissonClient;

    // 加锁
    public Boolean lock(String lockName) {
        if (redissonClient == null) {
            log.info("DistributedRedisLock redissonClient is null");
            return false;
        }

        try {
            RLock lock = redissonClient.getLock(lockName);
            // 锁15秒后自动释放,防止死锁
            lock.lock(15, TimeUnit.SECONDS);

            log.info("Thread [{}] DistributedRedisLock lock [{}] success", Thread.currentThread().getName(), lockName);
            // 加锁成功
            return true;
        } catch (Exception e) {
            log.error("DistributedRedisLock lock [{}] Exception:", lockName, e);
            return false;
        }
    }

    // 释放锁
    public Boolean unlock(String lockName) {
        if (redissonClient == null) {
            log.info("DistributedRedisLock redissonClient is null");
            return false;
        }

        try {
            RLock lock = redissonClient.getLock(lockName);
            lock.unlock();
            log.info("Thread [{}] DistributedRedisLock unlock [{}] success", Thread.currentThread().getName(), lockName);
            // 释放锁成功
            return true;
        } catch (Exception e) {
            log.error("DistributedRedisLock unlock [{}] Exception:", lockName, e);
            return false;
        }
    }
}

功能测试

package com.example.springboot_redis.contoller;

import com.example.springboot_redis.redis.DistributedRedisLock;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * 分布式Redis锁测试controller
 */
@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/lock")
public class LockTestController {

    private final String LOCK = "LOCK";

    @Autowired
    private DistributedRedisLock distributedRedisLock;

    // 测试不释放锁
    @GetMapping("/testLock")
    public void testLock() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            new Thread(() -> {
                distributedRedisLock.lock(LOCK);
            }).start();
        }
    }

    // 实际业务开发使用分布式锁的方式
    @PostMapping
    public void post() {
        try {
            if (distributedRedisLock.lock(LOCK)) {
                // 业务逻辑
                log.info("开始业务逻辑");
            } else {
                // 处理获取锁失败的逻辑
                log.info("获取锁失败");
            }
        } catch (Exception e) {
            log.error("处理异常:", e);
        } finally {
            distributedRedisLock.unlock(LOCK);
        }
    }
}

测试结果

2021-12-17 15:03:14.243  INFO 64496 --- [      Thread-21] com.study.practice.utils.DistributeLock  : Thread [Thread-21] DistributedRedisLock lock [LOCK] success
2021-12-17 15:03:29.243  INFO 64496 --- [      Thread-23] com.study.practice.utils.DistributeLock  : Thread [Thread-23] DistributedRedisLock lock [LOCK] success
2021-12-17 15:03:44.246  INFO 64496 --- [      Thread-20] com.study.practice.utils.DistributeLock  : Thread [Thread-20] DistributedRedisLock lock [LOCK] success
2021-12-17 15:03:59.250  INFO 64496 --- [      Thread-19] com.study.practice.utils.DistributeLock  : Thread [Thread-19] DistributedRedisLock lock [LOCK] success
2021-12-17 15:04:14.255  INFO 64496 --- [      Thread-22] com.study.practice.utils.DistributeLock  : Thread [Thread-22] DistributedRedisLock lock [LOCK] success

结果分析

  1. 调用方法启用5个线程,每个线程都去获取分布式锁,只有一个线程能获取到锁,其他线程均处于阻塞状态
  2. 因为没有调用释放锁的方法,且在获取锁的lock()方法中设置了锁的最大时间为15秒(防止死锁的发生),所以在15秒后锁自动释放,由其他线程进行竞争这把分布式锁然后执行。

总结

在实际使用redission作为分布式锁时,操作步骤如下:

  1. 调用distributedRedisLock.lock(String lockName) 获取分布式锁;
  2. 如果返回true,执行业务逻辑。如果返回false,进行阻塞;
  3. 当执行完业务逻辑后,调用distributedRedisLock.unlock(String lockName)释放锁。

参考

Redis客户端之Redission
SprinBoot2.2.x 整合 Redission (分布式锁)
Redisson实现分布式锁(1)—原理

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