分布式缓存和分布式锁

分布式缓存和分布式锁

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一.技术方案选型：

• 基于redisson的分布式缓存和springboot的整合实现
• 对于锁的选择:可重入锁、可重入公平锁、联锁、红锁等
• 对于业务场景的支持:

• lock.lock() 不设置过期时间和等待时间
• lock.lock(10,TimeUnit) 设置过期时间,超过过期时间主动释放锁
• lock.lock(20,10,TimeUnit) 设置竞争获取锁的最大等待时间和锁的超时时间

二.依赖和版本说明

• 整合redisson引入相关的包

    org.redisson
    redisson-spring-boot-starter
    ${version}

• 版本需要注意和springboot的版本需要兼容具体的根据springboot的版本进行选择
• 对于关系可以参考 redisson整合springboot

• 配置项

spring:
  redis:
    database: #库名
    host:     #主机名
    port:     #端口号
    password: #密码
    ssl:      #ssl认证
    timeout:  #超时时间  
    cluster:  
      nodes:  #集群的节点
    sentinel:
      master: #哨兵的mastername
      nodes:  #节点

参数的具体说明和配置可以参考文档 配置方法

• 使用方法

可以注入RedissonClient或者RedisTemplate使用

三.项目集成方案

1.数据库和redis一致性的方案

• 操作redis的方法按照如下操作
• 主动获取redis锁，当未获取到锁的时候登录获取
• 主要设置超时时间和最大等待时间

   @Resource
    RedissonClient redissonClient;

    /**
     * rule
     *
     * @return
     * @throws InterruptedException
     */
    @GetMapping("/lock")
    public String lock() throws InterruptedException {
        RLock lock = redissonClient.getFairLock("anyLock");
        // 尝试加锁，最多等待10秒，上锁以后10秒自动解锁
        lock.lock.tryLock( 10,10, TimeUnit.SECONDS);
        try {
            log.info("lock 睡眠开始");
            //具体的业务操作
            Thread.sleep(9000);
            log.info("lock 睡眠结束");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            log.info("lock 主动释放锁");
            lock.unlock();
        }
        return "";
    }

2.查询接口获取到最新数据的方案

• 查询redis最新的数据的接口如下
• 判断是否有锁，未加说明redis为最新的值，直接进行查询
• 所有加索，则当前正在修改redis的操作，即需要等待操作完成释放掉锁之后，获取锁才能进行redis的操作

    @GetMapping("/tryLock")
    public String tryLock() throws InterruptedException {
        RLock lock = redissonClient.getFairLock("anyLock");
        if(lock.isLocked()){
            // 尝试加锁，最多等待20秒，上锁以后10秒自动解锁
            boolean res = lock.tryLock(20, 10, TimeUnit.SECONDS);
            log.info("tryLock 方法获取到锁:{}",res);
            if (res) {
                try {
                    log.info("tryLock 睡眠开始");
                    Thread.sleep(9000);
                    log.info("tryLock 睡眠结束");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    lock.unlock();
                    log.info("tryLock 主动释放锁");
                }
            }else {
                log.info("tryLock 方法未获取到锁:{}",res);
            }
        }else {
            //查询接口,未加锁直接获取当前的redis数据
            log.info("未加锁直接过去资源");
        }
        return "";
    }

操作工具类（koal.ngaudit.rule.util）

@Slf4j
@Component
public class RedissonLockUtil {

    @Resource
    RedissonClient redissonClient;

    /**
     * 主动获取锁,若超时直接返回异常
     * 
     * @param lockName 锁定资源的key 
     * @param waitTime 获取锁最大等待时间
     * @param timeOutTime 超时时间
     * @return
     * @throws InterruptedException
     */
    public boolean tryLock(String lockName,long waitTime,long timeOutTime) throws InterruptedException {
        RLock fairLock = redissonClient.getFairLock(lockName);
        return fairLock.tryLock( waitTime,timeOutTime, TimeUnit.SECONDS);
    }

    /**
     * 查询时候判断是否可以进行查询操作,若超时直接返回异常
     *
     * @param lockName 锁定资源的key 
     * @param waitTime 获取锁最大等待时间
     * @param timeOutTime 超时时间
     * @return
     * @throws InterruptedException
     */
    public boolean queryAndTryLock(String lockName, long waitTime, long timeOutTime) throws InterruptedException {
        RLock lock = redissonClient.getFairLock(lockName);
        if(lock.isLocked()){
            return lock.tryLock(waitTime, timeOutTime, TimeUnit.SECONDS);
        }else {
            log.info("未加锁直接获取资源");
            return true;
        }
    }
    

四.实现方案设计

1.业务操作数据库和redis的方案

业务操作 Redis 锁 Mysql Redis 尝试获取redis锁 1 返回redis锁 2 等待获取锁 3 返回redis锁 4 alt [获取到] [未获取到] 对业务数据进行处理 5 返回处理结果 6 删除掉对应业务数据 7 释放掉对业务对象的锁 8 业务操作 Redis 锁 Mysql Redis

2.业务操作数据库和redis的方案

业务查询 Redis 锁 Redis APi 判断操作的对象是否加锁 1 查询redis 2 等待获取锁 3 返回redis锁 4 查询redis 5 alt [未加锁] [加锁] 返回redis的结果 6 返回结果 7 调用api查询 8 查询接口结果缓存redis，空值处理防止缓存穿透 返回最新的数据 9 返回结果 10 alt [存在] [不存在] 业务查询 Redis 锁 Redis APi

五.注意事项

1. redis的编码格式问题
2. 获取锁的最大等待时间和超时时间问题
3. api的接口feign调用的熔断和数据库不存在的空值存储问题
4. 调用util的方法,需要在finally中主动释放锁