Redis分布式锁应用

Redis锁的使用

起因：分布式环境下需对并发进行逻辑一致性控制

架构：springboot2、Redis

IDEA实操

1. 先新建RedisLock组件
   
   注：释放锁使用lua脚本保持原子性

   @Component
   @Slf4j
   public class RedisLock {
   
       private final RedisTemplate redisTemplate;
   
       public RedisLock(RedisTemplate redisTemplate) {
           this.redisTemplate = redisTemplate;
       }
   
       /**
        * 如果已经存在返回false，否则返回true
        *
        * @param key
        * @param value
        * @return
        */
       public Boolean setNx(String key, String value, Long expireTime, TimeUnit mimeUnit) {
   
           if (key == null || value == null) {
               return false;
           }
   
           // 在spiring boot 2 可以直接使用 redisTemplate的setIfAbsent设置key-value和过期时间，是原子性
           Boolean tf = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value, expireTime, mimeUnit);
   
           return tf;
   
       }
   
       /**
        * 获取数据
        *
        * @param key
        * @return
        */
       public Object get(String key) {
   
           if (key == null) {
               return null;
           }
           return redisTemplate.opsForValue().get(key);
       }
   
       /**
        * 删除
        *
        * @param key
        * @return
        */
       public void remove(Object key) {
   
           if (key == null) {
               return;
           }
   
           redisTemplate.delete(key);
       }
   
       /**
        * 加锁
        *
        * @param key        key
        * @param waitTime   等待时间,在这个时间内会多次尝试获取锁，超过这个时间还没获得锁，就返回false
        * @param interval   间隔时间,每隔多长时间尝试一次获的锁
        * @param expireTime key的过期时间
        */
       public Boolean lock(String key, Long waitTime, Long interval, Long expireTime) {
   
           String value = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "").toLowerCase();
   
           Boolean flag = setNx(key, value, expireTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
   
           // 尝试获取锁 成功返回
           if (flag) {
               return true;
           } else {
               // 获取失败
   
               // 现在时间
               long newTime = System.currentTimeMillis();
   
               // 等待过期时间
               long loseTime = newTime + waitTime;
   
               // 不断尝试获取锁成功返回
               while (System.currentTimeMillis() < loseTime) {
   
                   Boolean testFlag = setNx(key, value, expireTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
                   if (testFlag) {
                       return true;
                   }
   
                   try {
                       Thread.sleep(interval);
                   } catch (InterruptedException e) {
                       log.error("获取锁异常", e);
                   }
               }
           }
           return false;
       }
   
       /**
        * 释放锁
        *
        * @param key
        * @return
        */
       public void unLock(String key) {
           remove(key);
       }
   
       public Boolean setIfAbsent(String key, String value) {
           Boolean tf = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value);
           redisTemplate.expire(key, 60, TimeUnit.DAYS);
           return tf;
       }
   
       /**
        * 获取分布式锁
        * @param key
        * @param value
        * @param expireTime
        * @return
        */
       public Boolean lock(String key, String value, Long expireTime) {
           Boolean flag = setNx(key, value, expireTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
           if (flag == null || !flag) {
               return false;
           }
   
           return true;
       }
   
       /***
        * lua释放分布式锁
        * @param key
        * @param value
        */
       public void unLock(String key, String value) {
           String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
           RedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>(script, Long.class);
           Long result = (Long) redisTemplate.execute(redisScript, Arrays.asList(key),value);
           if (result == null || result == 0) {
               log.info("释放锁(" + key + "," + value + ")失败,该锁不存在或锁已经过期");
           } else {
               log.info("释放锁(" + key + "," + value + ")成功");
           }
       }
   
       /***
        * lua不存在才插入队列
        * @param key
        * @param values
        * jackson序列化后String会变成\"xxx\"，不要直接用ARGV去转成number使用
        */
       public void putAllIfAbsent(String key, List<String> values,long timeout,TimeUnit unit) {
           Long rawTimeout = TimeoutUtils.toMillis(timeout, unit);
           String script = "if redis.call('exists', KEYS[1]) == 0 then local listValues = ARGV" +
                           " for k,v in ipairs(listValues) do " +
                           "       redis.call('RPUSH',KEYS[1],v) " +
                           " end " +
                           " redis.call('expire',KEYS[1],KEYS[2])" +
                           " end";
           RedisScript<Void> redisScript = new DefaultRedisScript<>(script);
           redisTemplate.execute(redisScript, Arrays.asList(key,String.valueOf(rawTimeout)),values.toArray());
       }
   }
   
   

2. 业务使用
   
   进入逻辑前先判断有没有锁
   
   用try-catch包住业务逻辑，finally释放锁，以防抛错直接占有锁

   if (redisLock.lock(redisLockKey, value, 60 * 1000L)) {
                   try {
                       return reactiveMongoTemplate.find(query, JrRedPacketTask.class)
                               .collectList()
                               .flatMap(taskList -> {
                                   if (taskList.size() > 0) {
                                       //缓存到redis中
                                       return reactiveRedisTemplate.opsForValue().set(redisKey, taskList, Duration.ofDays(1))
                                               .then(Mono.just(taskList));
                                   }
                                   return Mono.just(taskList);
                               });
                   } finally {
                       redisLock.unLock(redisLockKey, value);// 释放锁
                   }
   
               } else {
                   try {
                       //休息，休息一会儿
                       Thread.sleep(8);
                   } catch (InterruptedException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
               }