使用Redis和Zookeeper实现分布式锁

介绍

分布式锁
一般用在分布式系统或者多个应用中，用来控制同一任务是否执行或者任务的执行顺序。在项目中，部署了多个tomcat应用，在执行定时任务时就会遇到同一任务可能执行多次的情况，我们可以借助分布式锁，保证在同一时间只有一个tomcat应用执行了定时任务。

实现方式

1.使用redis的setnx()和expire()
2.使用redis的getset()
3.使用zookeeper的创建节点node
4.使用zookeeper的创建临时序列节点

实际应用

· 使用redis的setnx()和expire()来实现分布式锁

setnx(key,value) 如果key不存在，设置为当前key的值为value;如果key存在，直接返回。
expire()来设置超时时间

## 定义注解类
@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Lockable{
    // redis缓存key
    String key();
    // redis缓存key中的数据
    String value() default "";
    // 过期时间(秒)，默认为一分钟
    long expire() default 60;
}

## 定时任务增加注解@Lockable
@Lockable(key = "DistributedLock:dealExpireRecords")
 public void dealExpireRecords() {
 }

## 定义一个aop切面LockAspect
## 使用@Around处理所有注解为@Lockable的方法
## 通过连接点确认此注解是用在方法上
## 通过方法获取注解信息，使用setIfAbsent来判断是否获取分布式锁
## 如果没有获取分布式锁，直接返回；如果获取到分布式锁，通过expire设置过期时间，并调用指定方法

@Component
@Slf4j
@Aspect
public class LockAspect {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    @Around("@annotation(com.records.aop.Lockable)")
    public Object distributeLock(ProceedingJoinPoint pjp) {
        Object resultObject = null;

        //确认此注解是用在方法上
        Signature signature = pjp.getSignature();
        if (!(signature instanceof MethodSignature)) {
            log.error("Lockable is method annotation!");
            return resultObject;
        }

        MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) signature;
        Method targetMethod = methodSignature.getMethod();

        //获取注解信息
        Lockable lockable = targetMethod.getAnnotation(Lockable.class);
        String key = lockable.key();
        String value = lockable.value();
        long expire = lockable.expire();

        // 分布式锁，如果没有此key，设置此值并返回true；如果有此key，则返回false
        boolean result = redisTemplate.boundValueOps(key).setIfAbsent(value);
        if (!result) {
            //其他程序已经获取分布式锁
            return resultObject;
        }

        //设置过期时间，默认一分钟
        redisTemplate.boundValueOps(key).expire(expire, TimeUnit.SECONDS);

        try {
            resultObject = pjp.proceed(); //调用对应方法执行
        } 
        catch (Throwable throwable) {
            throwable.printStackTrace();
        }
        return resultObject;
    }
}

· 使用redis的getset()来实现分布式锁

此方法使redisTemplate.boundValueOps(key).getAndSet(value)的方法
如果返回空，表示获取了分布式锁
如果返回不为空，表示分布式锁已经被其他程序占用

· 使用zookeeper的创建节点node

使用zookeeper创建节点node
如果创建节点成功，表示获取了此分布式锁
如果创建节点失败，表示此分布式锁已经被其他程序占用
## 多个程序同时创建一个节点node，只有一个能够创建成功

· 使用zookeeper的创建临时序列节点

使用zookeeper创建临时序列节点来实现分布式锁
## 适用于顺序执行的程序
大体思路:
创建临时序列节点，找出最小的序列节点，获取分布式锁
程序执行完成之后此序列节点消失 ## 通过watch来监控节点的变化
从剩下的节点的找到最小的序列节点，获取分布式锁，执行相应处理，依次类推...