如何實現(xiàn)Redis分布式鎖和解決超時問題-創(chuàng)新互聯(lián)

小編這次要給大家分享的是如何實現(xiàn)Redis分布式鎖和解決超時問題，文章內(nèi)容豐富，感興趣的小伙伴可以來了解一下，希望大家閱讀完這篇文章之后能夠有所收獲。

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一 前言

redis在分布式應(yīng)用十分廣泛，本篇文章也是互聯(lián)網(wǎng)面試的重點內(nèi)容，讀者至少需要知道為什么需要分布式鎖，分布式鎖的實現(xiàn)原理，分布式鎖的應(yīng)用場景，在使用分布式鎖時遇到哪些問題？你是如何解決的，如果讀者能掌握以上問題，那么關(guān)于這道面試題，你也就基本過關(guān)了；

二 分布式鎖的產(chǎn)生背景

分布式鎖對應(yīng)的是多個應(yīng)用，每個應(yīng)用中都可能會處理相同的數(shù)據(jù)，如果多個應(yīng)用對用一個操作進行了重復(fù)操作，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致，數(shù)據(jù)重復(fù)問題，于是分布式鎖應(yīng)用而生，通常你可以理解為多線程中的synchronized

三 分布式鎖的應(yīng)用場景

多臺機器都能執(zhí)行某個任務(wù)，如果限制任務(wù)每次只能被一臺機器執(zhí)行，不能重復(fù)執(zhí)行，就可以用分布式鎖來做標記秒殺場景，要求并發(fā)量很高，那么同一件商品只能被一個用戶搶到，就可以使用分布式鎖實現(xiàn)比較敏感的數(shù)據(jù)比如金額修改，同一時間只能有一個人操作，如果2個人同時修改金額，一個加一個減金額，為了防止同時操作造成數(shù)據(jù)不一致，就可以使用分布式鎖實現(xiàn)

四 分布式鎖的實現(xiàn)

4.1 分布式鎖的實現(xiàn)方式

  • 基于數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)分布式鎖
  • 基于緩存（redis，memcached，tair）實現(xiàn)分布式鎖
  • 基于Zookeeper實現(xiàn)分布式鎖

4.2 分布式鎖使用原理

每個應(yīng)用對敏感數(shù)據(jù)進行操作時都需要向獲取一個鎖，持有鎖的應(yīng)用才能對數(shù)據(jù)進行操作，保證在同一時間內(nèi)只有一臺應(yīng)用能對數(shù)據(jù)進行操作；

4.3 分布式鎖實現(xiàn)過程

基本實現(xiàn)思路：

redis分布式實現(xiàn)是基于 命令setnx key value ， 其意指 若該鍵不存在則創(chuàng)建鍵，這就保證了redis中只有一個該鍵，故應(yīng)用誰先獲得該鍵，誰就拿到了鎖的權(quán)限；然后業(yè)務(wù)邏輯執(zhí)行完畢則需要使用 del key 刪除鍵，表示釋放鎖；

出現(xiàn)了問題：

如果一臺業(yè)務(wù)邏輯執(zhí)行完畢，程序出現(xiàn)異常，則鎖會一直存在，沒有得到釋放，其它應(yīng)用就會無法獲得鎖，此時就會造成死鎖問題；

改進方式：

拿到鎖之后，給鎖加上一個過期時間，也就是 expire key seconds 指令；此時避免了死鎖問題，但是由于業(yè)務(wù)邏輯執(zhí)行的時間不同，過期的時間設(shè)置也是一個問題，故通常分布式鎖不能應(yīng)用于業(yè)務(wù)邏輯執(zhí)行較長的程序；

出現(xiàn)問題：

由于redis 每條指令都是原子性操作，但由于setnx 和 expire 是2 條指令，如果在執(zhí)行setnx后程序出現(xiàn)問題expire指令未得到執(zhí)行就會造成死鎖問題；

解決問題：

redis2.8版本之后引入了指令 set key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX] ,該指令可以同時執(zhí)行 setnx 和 expire ，于是解決了死鎖問題；

參數(shù)列表解釋

  • EX seconds: 設(shè)定過期時間，單位為秒
  • PX milliseconds: 設(shè)定過期時間，單位為毫秒
  • NX: key不存在時設(shè)置值
  • XX: key存在時設(shè)置值
     

使用jedis客戶端實現(xiàn)分布式鎖方式

public boolean lock(Jedis jedis,String key,String val,int expireTime){
  String lock = jedis.set(key, val, "NX", "PX",
      expireTime);
  return "OK".equals(lock);
}

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