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redis實(shí)現(xiàn)分布式重入鎖的方法是什么

這篇文章主要為大家分析了redis實(shí)現(xiàn)分布式重入鎖的方法是什么的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，內(nèi)容詳細(xì)易懂，操作細(xì)節(jié)合理，具有一定參考價(jià)值。如果感興趣的話，不妨跟著跟隨小編一起來(lái)看看，下面跟著小編一起深入學(xué)習(xí)“redis實(shí)現(xiàn)分布式重入鎖的方法是什么”的知識(shí)吧。

創(chuàng)新互聯(lián)主要為客戶提供服務(wù)項(xiàng)目涵蓋了網(wǎng)頁(yè)視覺(jué)設(shè)計(jì)、VI標(biāo)志設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)站、網(wǎng)站程序開(kāi)發(fā)、HTML5響應(yīng)式成都網(wǎng)站建設(shè)、成都做手機(jī)網(wǎng)站、微商城、網(wǎng)站托管及成都網(wǎng)站維護(hù)公司、WEB系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、域名注冊(cè)、國(guó)內(nèi)外服務(wù)器租用、視頻、平面設(shè)計(jì)、SEO優(yōu)化排名。設(shè)計(jì)、前端、后端三個(gè)建站步驟的完善服務(wù)體系。一人跟蹤測(cè)試的建站服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)為成都白烏魚(yú)行業(yè)客戶提供了網(wǎng)站營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)。

什么是不可重入鎖？

即若當(dāng)前線程執(zhí)行某個(gè)方法已經(jīng)獲取了該鎖，那么在方法中嘗試再次獲取鎖時(shí)，就會(huì)獲取不到而阻塞。

什么是可重入鎖？

可重入鎖，也叫做遞歸鎖，指的是在同一線程內(nèi)，外層函數(shù)獲得鎖之后，內(nèi)層遞歸函數(shù)仍然可以獲取到該鎖。 就是同一個(gè)線程再次進(jìn)入同樣代碼時(shí)，可以再次拿到該鎖。

可重入鎖作用？

防止在同一線程中多次獲取鎖而導(dǎo)致死鎖發(fā)生。

注：在java的編程中synchronized 和 ReentrantLock都是可重入鎖。

基于synchronized的可重入鎖

步驟1：雙重加鎖邏輯

public class SynchronizedDemo {
    //模擬庫(kù)存100
    int count=100;
    public synchronized void operation(){
        log.info("第一層鎖:減庫(kù)存");
        //模擬減庫(kù)存
        count--;
        add();
        log.info("下訂單結(jié)束庫(kù)存剩余:{}",count);
    }

    private synchronized void add(){
        log.info("第二層鎖：插入訂單");
        try {
            Thread.sleep(1000*10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

步驟2：加個(gè)測(cè)試類(lèi)

public static void main(String[] args) {
    SynchronizedDemo synchronizedDemo=new SynchronizedDemo();
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        int finalI = i;
        new Thread(()->{
            log.info("-------用戶{}開(kāi)始下單--------", finalI);
            synchronizedDemo.operation();
        }).start();
    }
}

步驟3：測(cè)試

20:44:04.013 [Thread-2] INFO com.agan.redis.controller.SynchronizedController - -------用戶2開(kāi)始下單--------
20:44:04.013 [Thread-1] INFO com.agan.redis.controller.SynchronizedController - -------用戶1開(kāi)始下單--------
20:44:04.013 [Thread-0] INFO com.agan.redis.controller.SynchronizedController - -------用戶0開(kāi)始下單--------
20:44:04.016 [Thread-2] INFO com.agan.redis.Reentrant.SynchronizedDemo - 第一層鎖:減庫(kù)存
20:44:04.016 [Thread-2] INFO com.agan.redis.Reentrant.SynchronizedDemo - 第二層鎖：插入訂單
20:44:14.017 [Thread-2] INFO com.agan.redis.Reentrant.SynchronizedDemo - 下訂單結(jié)束庫(kù)存剩余:99
20:44:14.017 [Thread-0] INFO com.agan.redis.Reentrant.SynchronizedDemo - 第一層鎖:減庫(kù)存
20:44:14.017 [Thread-0] INFO com.agan.redis.Reentrant.SynchronizedDemo - 第二層鎖：插入訂單
20:44:24.017 [Thread-0] INFO com.agan.redis.Reentrant.SynchronizedDemo - 下訂單結(jié)束庫(kù)存剩余:98
20:44:24.017 [Thread-1] INFO com.agan.redis.Reentrant.SynchronizedDemo - 第一層鎖:減庫(kù)存
20:44:24.017 [Thread-1] INFO com.agan.redis.Reentrant.SynchronizedDemo - 第二層鎖：插入訂單
20:44:34.017 [Thread-1] INFO com.agan.redis.Reentrant.SynchronizedDemo - 下訂單結(jié)束庫(kù)存剩余:97

  • 由于synchronized關(guān)鍵字修飾的是方法，所有加鎖為實(shí)例對(duì)象：synchronizedDemo

  • 運(yùn)行結(jié)果可以看出減庫(kù)存和插入訂單都是每個(gè)線程都完整運(yùn)行兩個(gè)方法完畢，才能釋放鎖，其他線程才能拿鎖，即是一個(gè)線程多次可以拿到同一個(gè)鎖，可重入。所以synchronized也是可重入鎖。

基于ReentrantLock的可重入鎖

ReentrantLock，是一個(gè)可重入且獨(dú)占式的鎖，是一種遞歸無(wú)阻塞的同步鎖。和synchronized關(guān)鍵字相比，它更靈活、更強(qiáng)大，增加了輪詢、超時(shí)、中斷等高級(jí)功能。

步驟1：雙重加鎖邏輯

public class ReentrantLockDemo {

    private Lock lock =  new ReentrantLock();

    public void doSomething(int n){
        try{
            //進(jìn)入遞歸第一件事：加鎖
            lock.lock();
            log.info("--------遞歸{}次--------",n);
            if(n<=2){
                try {
                    Thread.sleep(1000*2);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                this.doSomething(++n);
            }else{
                return;
            }
        }finally {
            lock.unlock();
        }
    }

}

步驟2：加個(gè)測(cè)試類(lèi)

public static void main(String[] args) {
    ReentrantLockDemo reentrantLockDemo=new ReentrantLockDemo();
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        int finalI = i;
        new Thread(()->{
            log.info("-------用戶{}開(kāi)始下單--------", finalI);
            reentrantLockDemo.doSomething(1);
        }).start();
    }
}

步驟3：測(cè)試

20:55:23.533 [Thread-1] INFO com.agan.redis.controller.ReentrantController - -------用戶1開(kāi)始下單--------
20:55:23.533 [Thread-2] INFO com.agan.redis.controller.ReentrantController - -------用戶2開(kāi)始下單--------
20:55:23.533 [Thread-0] INFO com.agan.redis.controller.ReentrantController - -------用戶0開(kāi)始下單--------
20:55:23.536 [Thread-1] INFO com.agan.redis.Reentrant.ReentrantLockDemo - --------遞歸1次--------
20:55:25.537 [Thread-1] INFO com.agan.redis.Reentrant.ReentrantLockDemo - --------遞歸2次--------
20:55:27.538 [Thread-1] INFO com.agan.redis.Reentrant.ReentrantLockDemo - --------遞歸3次--------
20:55:27.538 [Thread-2] INFO com.agan.redis.Reentrant.ReentrantLockDemo - --------遞歸1次--------
20:55:29.538 [Thread-2] INFO com.agan.redis.Reentrant.ReentrantLockDemo - --------遞歸2次--------
20:55:31.539 [Thread-2] INFO com.agan.redis.Reentrant.ReentrantLockDemo - --------遞歸3次--------
20:55:31.539 [Thread-0] INFO com.agan.redis.Reentrant.ReentrantLockDemo - --------遞歸1次--------
20:55:33.539 [Thread-0] INFO com.agan.redis.Reentrant.ReentrantLockDemo - --------遞歸2次--------
20:55:35.540 [Thread-0] INFO com.agan.redis.Reentrant.ReentrantLockDemo - --------遞歸3次--------

  • 運(yùn)行結(jié)果可以看出，每個(gè)線程都可以多次加鎖解鎖的，ReentrantLock是可重入的。

redis如何實(shí)現(xiàn)分布式重入鎖？

setnx雖然可以實(shí)現(xiàn)分布式鎖，但是不可重入，在一些復(fù)雜的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，我們需要分布式重入鎖時(shí), 對(duì)于redis的重入鎖業(yè)界還是有很多解決方案的，目前最流行的就是采用Redisson。【相關(guān)推薦：Redis視頻教程】

什么是Redisson？

  • Redisson是Redis官方推薦的Java版的Redis客戶端。

  • 基于Java實(shí)用工具包中常用接口，為使用者提供了一系列具有分布式特性的常用工具類(lèi)。

  • 在網(wǎng)絡(luò)通信上是基于NIO的Netty框架，保證網(wǎng)絡(luò)通信的高性能。

  • 在分布式鎖的功能上，它提供了一系列的分布式鎖；如：

    • 可重入鎖（Reentrant Lock）

    • 公平鎖（Fair Lock）

    • 非公平鎖（unFair Lock）

    • 讀寫(xiě)鎖（ReadWriteLock）

    • 聯(lián)鎖（MultiLock）

    • 紅鎖（RedLock）

案例實(shí)戰(zhàn)：體驗(yàn)redis分布式重入鎖

步驟1:Redisson配置

Redisson配置的可以查考：redis分布式緩存（三十四）一一 SpringBoot整合Redission - 掘金 (juejin.cn)

https://juejin.cn/post/7057132897819426824

步驟2:Redisson重入鎖測(cè)試類(lèi)

public class RedisController {

    @Autowired
    RedissonClient redissonClient;

    @GetMapping(value = "/lock")
    public void get(String key) throws InterruptedException {
        this.getLock(key, 1);
    }

    private void getLock(String key, int n) throws InterruptedException {
        //模擬遞歸，3次遞歸后退出
        if (n > 3) {
            return;
        }
        //步驟1：獲取一個(gè)分布式可重入鎖RLock
        //分布式可重入鎖RLock :實(shí)現(xiàn)了java.util.concurrent.locks.Lock接口，同時(shí)還支持自動(dòng)過(guò)期解鎖。
        RLock lock = redissonClient.getLock(key);
        //步驟2：嘗試拿鎖
        // 1. 默認(rèn)的拿鎖
        //lock.tryLock();
        // 2. 支持過(guò)期解鎖功能,10秒鐘以后過(guò)期自動(dòng)解鎖, 無(wú)需調(diào)用unlock方法手動(dòng)解鎖
        //lock.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS);
        // 3. 嘗試加鎖，最多等待3秒，上鎖以后10秒后過(guò)期自動(dòng)解鎖
        // lock.tryLock(3, 10, TimeUnit.SECONDS);
        boolean bs = lock.tryLock(3, 10, TimeUnit.SECONDS);
        if (bs) {
            try {
                // 業(yè)務(wù)代碼
                log.info("線程{}業(yè)務(wù)邏輯處理: {},遞歸{}" ,Thread.currentThread().getName(), key,n);
                //模擬處理業(yè)務(wù)
                Thread.sleep(1000 * 5);
                //模擬進(jìn)入遞歸
                this.getLock(key, ++n);
            } catch (Exception e) {
                log.error(e.getLocalizedMessage());
            } finally {
                //步驟3：解鎖
                lock.unlock();
                log.info("線程{}解鎖退出",Thread.currentThread().getName());
            }
        } else {
            log.info("線程{}未取得鎖",Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

RLock三個(gè)加鎖動(dòng)作：

    • lock.tryLock();

    1. 默認(rèn)的拿鎖

    • lock.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS);

    1. 支持過(guò)期解鎖功能,10秒鐘以后過(guò)期自動(dòng)解鎖

    • lock.tryLock(3, 10, TimeUnit.SECONDS);

    1. 嘗試加鎖，最多等待3秒，上鎖以后10秒后過(guò)期自動(dòng)解鎖

區(qū)別：

  • lock.lock()：阻塞式等待。默認(rèn)加的鎖都是30s

    • 鎖的自動(dòng)續(xù)期，如果業(yè)務(wù)超長(zhǎng)，運(yùn)行期間自動(dòng)鎖上新的30s。不用擔(dān)心業(yè)務(wù)時(shí)間長(zhǎng)而導(dǎo)致鎖自動(dòng)過(guò)期被刪掉（默認(rèn)續(xù)期）

    • 加鎖的業(yè)務(wù)只要運(yùn)行完成，就不會(huì)給當(dāng)前鎖續(xù)期，即使不手動(dòng)解鎖，鎖默認(rèn)會(huì)在30s內(nèi)自動(dòng)過(guò)期，不會(huì)產(chǎn)生死鎖問(wèn)題

    • lock()如果我們未指定鎖的超時(shí)時(shí)間，就使用【看門(mén)狗默認(rèn)時(shí)間】： lockWatchdogTimeout = 30 * 1000

    • 原理：只要占鎖成功，就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)任務(wù)【重新給鎖設(shè)置過(guò)期時(shí)間，新的過(guò)期時(shí)間就是看門(mén)狗的默認(rèn)時(shí)間】,每隔10秒都會(huì)自動(dòng)的再次續(xù)期，續(xù)成30秒

  • lock.lock(10,TimeUnit.SECONDS) ：10秒鐘自動(dòng)解鎖,自動(dòng)解鎖時(shí)間一定要大于業(yè)務(wù)執(zhí)行時(shí)間

    • 出現(xiàn)的問(wèn)題：在鎖時(shí)間到了以后，不會(huì)自動(dòng)續(xù)期

    • 原理：lock(10,TimeUnit.SECONDS)如果我們傳遞了鎖的超時(shí)時(shí)間，就發(fā)送給redis執(zhí)行腳本，進(jìn)行占鎖，默認(rèn)超時(shí)就是我們制定的時(shí)間

最佳實(shí)戰(zhàn)：

  • lock.lock(10,TimeUnit.SECONDS);  省掉看門(mén)狗續(xù)期操作，自動(dòng)解鎖時(shí)間一定要大于業(yè)務(wù)執(zhí)行時(shí)間，手動(dòng)解鎖

步驟3:測(cè)試

訪問(wèn)3次：http://127.0.0.1:9090/lock?key=ljw

線程http-nio-9090-exec-1業(yè)務(wù)邏輯處理: ljw,遞歸1
線程http-nio-9090-exec-2未取得鎖
線程http-nio-9090-exec-1業(yè)務(wù)邏輯處理: ljw,遞歸2
線程http-nio-9090-exec-3未取得鎖
線程http-nio-9090-exec-1業(yè)務(wù)邏輯處理: ljw,遞歸3
線程http-nio-9090-exec-1解鎖退出
線程http-nio-9090-exec-1解鎖退出
線程http-nio-9090-exec-1解鎖退出

通過(guò)測(cè)試結(jié)果：

  • nio-9090-exec-1線程，在getLock方法遞歸了3次,即證明了lock.tryLock是可重入鎖

  • 只有當(dāng)nio-9090-exec-1線程執(zhí)行完后，io-9090-exec-2 nio-9090-exec-3 未取得鎖 因?yàn)閘ock.tryLock(3, 10, TimeUnit.SECONDS)，嘗試加鎖，最多等待3秒，上鎖以后10秒后過(guò)期自動(dòng)解鎖 所以等了3秒都等不到，就放棄了

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