2、基于redis实现分布式锁

2.1. 基本实现

借助于redis中的命令setnx(key, value)，key不存在就新增，存在就什么都不做。同时有多个客户端发送setnx命令，只有一个客户端可以成功，返回1（true）；其他的客户端返回0（false）。

1. 多个客户端同时获取锁（setnx）
2. 获取成功，执行业务逻辑，执行完成释放锁（del）
3. 其他客户端等待重试

改造StockService方法：

 /**
     * redis setnx实现分布式锁，最基本的哪一种 ！！！
     */
    public void deduct() {
        // 加锁setnx
        Boolean lock = this.redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");
        if (!lock) {
            // 没有获取到锁，进行重试！！
            try {
                Thread.sleep(50);
                this.deduct();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } else {
            try {
                // 1. 查询库存信息
                String stockStr = redisTemplate.opsForValue().get("stock:" + "1001");
                // 2. 判断库存是否充足
                if (stockStr != null && stockStr.length() != 0) {
                    Long stock = Long.parseLong(stockStr);
                    if (stock > 0) {
                        redisTemplate.opsForValue().set("stock:" + "1001", String.valueOf(stock - 1));
                    }
                }
            } finally {
                // 解锁
                this.redisTemplate.delete("lock");
            }
        }
    }

使用 jmeter 进行压测

查看库存数量

上述代码优化，不断重试的过程中一直进行递归，最终导致栈的溢出。

解决

    /**
     *  while循环代替递归，解决不断重试可能导致的栈溢出的问题
     */
    public void deduct() {
        // 加锁setnx
        while (this.redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock1", "1")) {
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                // 1. 查询库存信息
                String stockStr = redisTemplate.opsForValue().get("stock:" + "1001");
                // 2. 判断库存是否充足
                if (stockStr != null && stockStr.length() != 0) {
                    Long stock = Long.parseLong(stockStr);
                    if (stock > 0) {
                        redisTemplate.opsForValue().set("stock:" + "1001", String.valueOf(stock - 1));
                    }
                }
            } finally {
                // 解锁
                this.redisTemplate.delete("lock1");
            }
        }
    }

2.2. 防死锁

问题：setnx刚刚获取到锁，当前服务器宕机，导致del释放锁无法执行，进而导致锁无法锁无法释放（死锁）
解决：给锁设置过期时间，自动释放锁。

设置过期时间两种方式：

• 通过expire设置过期时间（缺乏原子性：如果在setnx和expire之间出现异常，锁也无法释放）
• 使用set指令设置过期时间：set key value ex 3 nx（既达到setnx的效果，又设置了过期时间）

2.3. 防误删

持有锁的线程在锁的内部出现了阻塞，导致他的锁自动释放，这时其他线程，线程2来尝试获得锁，就拿到了这把锁，然后线程2在持有锁执行过程中，线程1反应过来，继续执行，而线程1执行过程中，走到了删除锁逻辑，此时就会把本应该属于线程2的锁进行删除，这就是误删别人锁的情况说明

解决： setnx获取锁时，设置一个指定的唯一值（例如：uuid）；释放前获取这个值，判断是否自己的锁

问题：删除操作缺乏原子性。
场景：

1. index1执行删除时，查询到的lock值确实和uuid相等
2. index1执行删除前，lock刚好过期时间已到，被redis自动释放
3. index2获取了lock
4. index1执行删除，此时会把index2的lock删除

解决方案：没有一个命令可以同时做到判断 + 删除，所有只能通过其他方式实现（LUA脚本）

2.4. redis中的lua脚本

2.4.1 redis 并不能保证

redis采用单线程架构，可以保证单个命令的原子性，但是无法保证一组命令在高并发场景下的原子性。

如果redis客户端通过lua脚本把3个命令一次性发送给redis服务器，那么这三个指令就不会被其他客户端指令打断。Redis 也保证脚本会以原子性的方式执行： 当某个脚本正在运行的时候，不会有其他脚本或 Redis 命令被执行。 这和使用 MULTI/ EXEC 包围的事务很类似。

2.4.2 lua介绍

2.5. 使用lua保证删除原子性