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Redis--day8--黑马点评--分布式锁（一）

news 2025/8/20 20:00:29

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（以下全部内容均来自上述课程）
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分布式锁

1. 基本原理和不同实现方式对比

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分布式锁：满足分布式系统或集群模式下多进程可见并且互斥的锁。

分布式锁的核心是实现多线程之间互斥，而满足这一点的方式有很多，常见的有三种：
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2. Redis的分布式锁实现思路

实现分布式锁时需要实现的两个基本方法：

获取锁：
互斥：确保只能有一个线程获取锁

# 添加锁，利用setnx的互斥特性
SETNX lock thread1# 添加锁过期时间，避免服务宕机引起的死锁
EXPIRE lock 10

非阻塞：尝试一次，成功返回true，失败返回false

# 添加锁，NX是互斥，EX是设置超时时间
SET lock thread1 NX EX 10

释放锁：
手动释放
超时释放：获取锁时添加一个超时时间

//释放锁，删除即可
DEL key

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3. 基于Redis实现分布式锁初级版本

需求：定义一个类，实现下面接口，利用Redis实现分布式锁功能。

（实际是最终版本）

package com.hmdp.utils;public interface ILock {/*** 尝试获取锁* @param timeoutSec 锁持有的超时时间，过期后自动释放* @return true代表获取锁成功; false代表获取锁失败*/boolean tryLock(long timeoutSec);/*** 释放锁*/void unlock();
}

SimpleRedisLock.java：

package com.hmdp.utils;import cn.hutool.core.lang.UUID;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript;import java.util.Collections;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class SimpleRedisLock implements ILock {private String name;private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;public SimpleRedisLock(String name, StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {this.name = name;this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;}private static final String KEY_PREFIX = "lock:";private static final String ID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true) + "-";private static final DefaultRedisScript<Long> UNLOCK_SCRIPT;static {UNLOCK_SCRIPT = new DefaultRedisScript<>();UNLOCK_SCRIPT.setLocation(new ClassPathResource("unlock.lua"));UNLOCK_SCRIPT.setResultType(Long.class);}@Overridepublic boolean tryLock(long timeoutSec) {// 获取线程标示String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();// 获取锁Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);return Boolean.TRUE.equals(success);}@Overridepublic void unlock() {// 调用lua脚本stringRedisTemplate.execute(UNLOCK_SCRIPT,Collections.singletonList(KEY_PREFIX + name),ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId());}/*@Overridepublic void unlock() {// 获取线程标示String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();// 获取锁中的标示String id = stringRedisTemplate.opsForValue().get(KEY_PREFIX + name);// 判断标示是否一致if(threadId.equals(id)) {// 释放锁stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX + name);}}*/
}

VoucherOrderServiceImpl.java：

 Long userId = UserHolder.getUser().getId();//创建锁对象SimpleRedisLock lock = new SimpleRedisLock("order"+userId,stringRedisTemplate);//获取锁boolean isLock = lock.tryLock(1200);//判断是否获取锁成功if (!isLock) {//获取锁失败，返回错误或重试return Result.fail("不允许重复下单");}try {//获取代理对象（事务）IVoucherOrderService proxy = (IVoucherOrderService) AopContext.currentProxy();return proxy.createVoucherOrder(voucherId);}finally {//释放锁lock.unlock();}

4. Redis分布式锁误删问题

问题：
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解决：

5. 改进Redis的分布式锁

需求:修改之前的分布式锁实现，满足：

在获取锁时存入线程标示可以用UUID表示)
在释放锁时先获取锁中的线程标示，判断是否与当前线程标示一致

如果一致则释放锁
如果不一致则不释放锁

（实际是最终版本）

package com.hmdp.utils;import cn.hutool.core.lang.UUID;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript;import java.util.Collections;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class SimpleRedisLock implements ILock {private String name;private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;public SimpleRedisLock(String name, StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {this.name = name;this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;}private static final String KEY_PREFIX = "lock:";private static final String ID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true) + "-";private static final DefaultRedisScript<Long> UNLOCK_SCRIPT;static {UNLOCK_SCRIPT = new DefaultRedisScript<>();UNLOCK_SCRIPT.setLocation(new ClassPathResource("unlock.lua"));UNLOCK_SCRIPT.setResultType(Long.class);}@Overridepublic boolean tryLock(long timeoutSec) {// 获取线程标示String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();// 获取锁Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);return Boolean.TRUE.equals(success);}@Overridepublic void unlock() {// 调用lua脚本stringRedisTemplate.execute(UNLOCK_SCRIPT,Collections.singletonList(KEY_PREFIX + name),ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId());}/*@Overridepublic void unlock() {// 获取线程标示String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();// 获取锁中的标示String id = stringRedisTemplate.opsForValue().get(KEY_PREFIX + name);// 判断标示是否一致if(threadId.equals(id)) {// 释放锁stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX + name);}}*/
}

6. 分布式锁的原子性问题

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7. Lua脚本解决多条命令原子性问题

Redis提供了Lua脚本功能，在一个脚本中编写多条Redis命令，确保多条命令执行时的原子性。
Lua是一种编程语言，它的基本语法可以参考网站:https://www.runoob.com/lua/lua-tutorial.html

这里重点介绍Redis提供的调用函数，语法如下：

# 执行redis命令
redis.call('命令名称','key','其他参数',...)

例如，我们要执行set name jack，则脚本是这样的：

# 执行 set name jack
redis.call('set','name','jack')

例如，我们要先执行set name Rose，再执行get name，则脚本如下：

# 先执行set name Rose
redis.call('set','name','Rose')
# 再执行get name
local name = redis.call('get','name')
# 返回
return name

7.1 Redis的Lua脚本

写好脚本以后，需要用Redis命令来调用脚本，调用脚本的常见命令如下：
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例如，我们要执行 redis.call('set,‘name’,‘jack’)这个脚本，语法如下：

如果脚本中的key、脚本中可以从KEYS和ARGV数组获取这些参数:

7.2 基于Redis的分布式锁

释放锁的业务流程是这样的:

获取锁中的线程标示
判断是否与指定的标示(当前线程标示)一致
如果一致则释放锁(删除)
如果不一致则什么都不做

--获取锁中的线程标示 get key
local id = redis.call('get', KEYS[1])
--比较线程标示与锁中的标示是否一致
if(id ==ARGV[1]) then--释放锁 del keyreturn redis.call('del',KEYS[1])
end
return 0

8. 再次改进Redis的分布式锁

需求:基于Lua脚本实现分布式锁的释放锁逻辑
提示:RedisTemplate调用Lua脚本的API如下:
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@Overridepublic void unlock() {// 调用lua脚本stringRedisTemplate.execute(UNLOCK_SCRIPT,Collections.singletonList(KEY_PREFIX + name),ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId());}