基于redis实现分布式锁(SETNX和Redisson)(以扣减库存来当作案例)

一：实现原理：

利用redis中的set命令来实现分布式锁。

从Redis 2.6.12版本开始，set可以使用下列参数：

SET KEY VALUE [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

EX second ：设置键的过期时间为second秒。 SET key value EX second效果等同于SETEX key second value 。
PX millisecond ：设置键的过期时间为millisecond毫秒。 SET key value PX millisecond效果等同于PSETEX key millisecond value 。
NX ：只在键不存在时，才对键进行设置操作。 SET key value NX效果等同于SETNX key value 。
XX ：只在键已经存在时，才对键进行设置操作。

二：SETNX

Redis为单进程单线程模式，采用队列模式将并发访问变成串行访问，且多客户端对Redis的连接并不存在竞争关系Redis中可以使用SETNX命令实现分布式锁，比如setnx name xiaowang。

当且仅当 key 不存在，将 key 的值设为 value。 若给定的 key 已经存在，则 SETNX 不做任何动作

SETNX 是『SET if Not eXists』(如果不存在，则 SET)的简写。

返回值：设置成功，返回 1 。设置失败，返回 0 。

三：接下来我们以一个案例来看看，如何使用redis实现分布式锁

@RestController
public class IndexController {
  //  private static final Logger LOGGER= LoggerFactory.getLogger(IndexController.class);
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    @RequestMapping("/deduct_stock")
    public String deductStock(){
        int stock=Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("stock"));//jedis.get("stock");
        if(stock>0){
            int realStock=stock-1;
            stringRedisTemplate.opsForValue().set("stock",realStock+"");//jedis.set(key,value)
        }else{
            System.out.println("扣减失败，库存不足");
        }
        return "end";
    }
}

这是一个经典的库存扣减的案例，每实现一次则库存减一：

在这里我们使用的是springboot整合redis来实现的，注入了springboot操作redistribution的模板。当然不清楚也没关系，我在每个关键的代码后面都用jedis解释过了。

比如这个去设置key，value的操作，jedis.set(key,value);

stringRedisTemplate.opsForValue().set("stock",realStock+"");//jedis.set(key,value)

1：接下来我们具体看看这段代码，首先能不能看出这段代码有没有什么问题？

可以看出是由并发问题，如果有很多个线程来执行这段代码，有很多请求，如果有三个用户同时访问这段代码的话，如果有50件商品，如果同时发生的话，有可能最后返回的是49，按理来说应该47，出现了并发问题，那么怎么解决呢？

2：解决方案：添加synchronized锁能否解决问题呢？

如果在单体架构中的话，添加synchronized是没有问题的。但如果在集群架构中的话，这个war包放在多个tomcat上面的话，jdk为我们提供了很多锁，比如synchronized锁或者lock锁都是在jvm进程上的，只在一个tomcat上面有用，如果通过nginx发放到多个tomcat上面的话，实际上都是锁不住的。

3：使用redis的SETNX实现分布式锁

当有很多请求发过来时，会一个一个请求来执行，因为redis是单线程架构。

问题1：stringRedisTemplate.delete(lockKey);//释放点这个锁，如果在这段代码出现异常了的话， 这个锁没有释放掉，别的线程进来的话拿不到锁，会陷入一种死锁状态。

解决办法：给这段代码加异常进行处理，让他最后都能释放掉这把锁，不要陷入死锁的情况中。

问题2：如果还没有释放掉锁时，系统突然宕机了，finally后面的代码执行不了了，怎么办呢？

解决办法：可以给这个key设置10秒钟的过期时间，当时间到了的时候，redis会自动删除这个key。

问题3：在超高并发场景下，我们设置key'的过期时间是10秒，如果第一个线程过来会执行15秒的话，在高并发的情况下，很有可能会出现第一个线程释放掉了第二个线程的锁，而导致锁失效。

解决办法：我们给每一个线程生成一个不重复的字符串，在释放的锁的时候去验证一下是不是我们这个线程自己的锁

问题4：如果我们代码执行了10秒钟的话，这个key已经过期了，代码还没有执行完，这时应该怎么解决的？

解决办法：我们可以在这个key过期后去演演唱这个key的生命时间去给他续命，我们可以用redisson去实现。

@Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    @RequestMapping("/deduct_stock")
    public String deductStock(){
        String lockKey="lockKey";
        String redisId= UUID.randomUUID().toString();
       try {  //问题一
           Boolean result=stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey,"lockkey",10, TimeUnit.SECONDS);//问题二
           if(!result){
               return "err";
           }
           int stock=Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("stock"));//jedis.get("stock");
           if(stock>0){
               int realStock=stock-1;
               stringRedisTemplate.opsForValue().set("stock",realStock+"");//jedis.set(key,value)
           }else{
               System.out.println("扣减失败，库存不足");
           }
       }finally {
           if(stringRedisTemplate.opsForValue().get(lockKey).equals(redisId)){  //问题三
               stringRedisTemplate.delete(lockKey);//释放点这个锁
           }

       }
        return "end";
    }

四：使用Redisson实现分布式锁

Redisson就是redis的一个开源框架，这个框架就已经将上述的问题都封装好了，直接使用就行了

@RestController
public class IndexController {
    @Autowired
    private Redisson redisson;
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    @RequestMapping("/deduct_stock")
    public String deductStock(){
        String lockKey="lockKey";
        RLock redisId=redisson.getLock(lockKey);//拿到锁对象
       try {  //问题一
           redisId.lock();//j加锁
           int stock=Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("stock"));//jedis.get("stock");
           if(stock>0){
               int realStock=stock-1;
               stringRedisTemplate.opsForValue().set("stock",realStock+"");//jedis.set(key,value)
           }else{
               System.out.println("扣减失败，库存不足");
           }
       }finally {
         
          redisId.unlock();
       }
        return "end";
    }
}

Redisson底层基本上大致就是我们上述的那些问题并且进行了封装，让代码变得更简洁。