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Redis分布式锁实例分析讲解

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1 一人一单并发安全问题

之前一人一单的业务使用的悲观锁,在分布式系统下,是无法生效的。

理想的情况下是这样的:一个线程成功获取互斥锁,并对查询订单并创建订单,其他线程无法干预。它的原理是会有一个锁监视器,来监听是谁获得了锁。

但是问题就出现在:

分布式系统下,有多个不同的JVM,不同的JVM的环境下,锁监听器是有多个的,就会出现有的线程在别的线程已经拿到锁的情况下,仍然可以获取的到锁。

这个时候,普通的JVM中的锁就已经不管用了,就需要我们利用分布式锁 。

2 分布式锁的原理和实现

2.1 什么是分布式锁

就是可以满足分布式系统或集群模式下多进程可见并且互斥的锁。

它的实现原理就是,不同的JVM环境,都来共用一个锁监视器。这样就不会导致出现多个线程用多把锁的情况了。

特点:

2.2 分布式锁的实现

主要有三种实现方法,我们可以都来进行一个对比。

如下图:

这里主要讲基于Redis的分布式锁的实现 。

实现Reids分布式锁的方法主要就下面两个步骤:

1. 获取锁

获取锁的方法已经是老朋友了,就是使用Redis String类型方法中的setnx方法(互斥性)。但是,为了预防redis服务器宕机的问题,我们要给锁设置一个超时时间,避免出现死锁。(非阻塞)

所以,获取锁的方式可以使用如下代码

SET lock thread1 nx ex 10

lock是锁的key,thread1 是value,nx就是setnx方法,ex就是设置超时时间

2. 释放锁

释放锁就简单了,删除即可。

del lock

代码实现:

需求:定义一个接口,利用Redis实现分布式锁的功能。

代码如下:

接口代码:

package com.hmdp.utils;
public interface ILock {
    /**
     * 尝试获取锁
     * @param timeoutSec 锁的持有时间,过期自动释放
     * @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();
}

接口实现类:

package com.hmdp.utils;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * @Version 1.0
 */
public class SimpleRedisLock implements ILock {
    //Redis
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    //业务名称,也就是锁的名称
    private String name;
    public SimpleRedisLock(StringRedisTemplate stringRedisTemplate, String name) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
        this.name = name;
    }
    //key的前缀
    private static final String KEY_PREFIX = "lock:";
    @Override
    public boolean tryLock(long timeoutSec) {
        //获取线程id,当作set的value
        long threadId = Thread.currentThread().getId();
        Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue()
                .setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId+"", timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);
        return Boolean.TRUE.equals(success);
    }
    //释放锁
    @Override
    public void unlock() {
        //删除key
        stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX+name);
    }
}

业务层获取锁和释放锁(优惠券秒杀业务修改)

package com.hmdp.service.impl;
import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.SeckillVoucher;
import com.hmdp.entity.VoucherOrder;
import com.hmdp.mapper.VoucherOrderMapper;
import com.hmdp.service.ISeckillVoucherService;
import com.hmdp.service.IVoucherOrderService;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.hmdp.utils.RedisIdWorker;
import com.hmdp.utils.SimpleRedisLock;
import com.hmdp.utils.UserHolder;
import org.springframework.aop.framework.AopContext;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import javax.annotation.Resource;
import java.time.LocalDateTime;
/**
 * <p>
 *  服务实现类
 * </p>
 *
 */
@Service
public class VoucherOrderServiceImpl extends ServiceImpl<VoucherOrderMapper, VoucherOrder> implements IVoucherOrderService {
 
    @Resource
    private ISeckillVoucherService iSeckillVoucherService;
    @Resource
    private RedisIdWorker redisIdWorker;
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    @Override
    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
        //1.获取优惠券信息
        SeckillVoucher voucher = iSeckillVoucherService.getById(voucherId);
        //2.判断是否已经开始
        if (voucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())){
            Result.fail("秒杀尚未开始!");
        }
        //3.判断是否已经结束
        if (voucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())){
            Result.fail("秒杀已经结束了!");
        }
        //4.判断库存是否充足
        if (voucher.getStock() < 1) {
            Result.fail("库存不充足!");
        }
        //5.扣减库存
        boolean success = iSeckillVoucherService.update()
                .setSql("stock = stock-1").eq("voucher_id",voucherId).gt("stock",0)
                .update();
        if (!success){
            Result.fail("库存不充足!");
        }
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        //1.创建锁对象
        SimpleRedisLock lock = new SimpleRedisLock(stringRedisTemplate, "order:" + userId);
        //2.尝试获取锁
        boolean isLock = lock.tryLock(1200);
        if (!isLock){
            //获取锁失败
            return Result.fail("一个用户只能下一单!");
        }
        try {
            IVoucherOrderService proxy = (IVoucherOrderService) AopContext.currentProxy();
            return proxy.createVoucherOrder(voucherId);
        } finally {
            //释放锁
            lock.unlock();
        }
    }
    @Transactional
    public Result createVoucherOrder(Long voucherId) {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        //6.根据优惠券id和用户id判断订单是否已经存在
        //如果存在,则返回错误信息
        int count = query().eq("user_id", userId).eq("voucher_id", voucherId).count();
        if (count > 0) {
            return Result.fail("用户已经购买!");
        }
        //7. 创建订单
        VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
        //7.1添加订单id
        Long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
        voucherOrder.setId(orderId);
        //7.2添加用户id
        voucherOrder.setUserId(userId);
        //7.3添加优惠券id
        voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
        save(voucherOrder);
        //8.返回订单id
        return Result.ok(orderId);
    }
}

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