使用Redis官方推荐Redlock实现分布式锁

前言:

实现分布式锁的几种方案

1.Redis实现 (推荐)

2.Zookeeper实现

3.数据库实现

项目中使用Eureka注册中心，所以未研究Zookeeper实现.

什么是分布式锁

分布式锁的特征:

• 「互斥性」: 任意时刻，只有一个客户端能持有锁。

• 「锁超时释放」：持有锁超时，可以释放，防止不必要的资源浪费，也可以防止死锁。

• 「可重入性」:一个线程如果获取了锁之后,可以再次对其请求加锁。

• 「高性能和高可用」：加锁和解锁需要开销尽可能低，同时也要保证高可用，避免分布式锁失效。

• 「安全性」：锁只能被持有的客户端删除，不能被其他客户端删除

数据库实现分布式和redis实现的缺点

数据库实现分布式缺点：
缺点：

1、这把锁强依赖数据库的可用性，数据库是一个单点，一旦数据库挂掉，会导致业务系统不可用。

2、这把锁没有失效时间，一旦解锁操作失败，就会导致锁记录一直在数据库中，其他线程无法再获得到锁。

3、这把锁只能是非阻塞的，因为数据的insert操作，一旦插入失败就会直接报错。没有获得锁的线程并不会进入排队队列，要想再次获得锁就要再次触发获得锁操作。

4、这把锁是非重入的，同一个线程在没有释放锁之前无法再次获得该锁。因为数据中数据已经存在了。

Redis实现布式锁缺点：
缺点： 使用 Redis 实现分布式锁方案最大的问题就是如果你对某个 Redis Master 实例完成了加锁，此时 Master 会异步复制给其对应的 slave 实例。但是这个过程中一旦 Master 宕机，主备切换，slave 变为了 Master。接着就会导致，客户端 2 来尝试加锁的时候，在新的 Master 上完成了加锁，而客户端 1 也以为自己成功加了锁，此时就会导致多个客户端对一个分布式锁完成了加锁，这时系统在业务语义上一定会出现问题，导致各种脏数据的产生。所以这个就是 Redis Cluster 或者说是 Redis Master-Slave 架构的主从异步复制导致的 Redis 分布式锁的最大缺陷（在 Redis Master 实例宕机的时候，可能导致多个客户端同时完成加锁）。

使用Redis官方推荐的Redlock实现分布式锁

官网文档地址如下：Distributed locks with Redis – Redis

redlock算法是为了解决什么问题呢？

在单redis实例实现分布式锁时，可能会出现线程A设置完锁后，master挂掉，slave提升为master，因为异步复制的特性，线程A设置的锁丢失了，这时候线程B设置锁也能够成功，导致线程A和B同时拥有锁

然后redis作者提出了redlock算法

算法描述

1. 获得当前时间（ms）

2. 首先设置一个锁有效时间valid_time，也就是超过这个时间后锁自动释放，使用相同的key和value对所有redis实例进行设置，每次链接redis实例时设置一个小于valid_time的超时时间，比如valid_time时10s，那超时时间可以设置成50ms，如果这个实例不行，那么换下一个设置

3. 计算获取锁总共占用的时间，再加上时钟偏移，如果这个总时间小于valid_time，并且成功设置锁的实例数>= N/2 + 1，那么加锁成功

4. 如果加锁成功了，那么这个锁的有效时间就是valid_time - 获取锁占用的时间 - 时钟偏移

5. 如果加锁失败，解锁所有实例（每个redis实例都运行del key）

单节点下模拟

配置

依赖 

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-data-redis
        

        
            org.redisson
            redisson
            3.7.0
        

相关代码

Controller使用类 

 测试

启动两个userservice服务，分别不同端口号,userservice01中途线程沉睡五秒。02不沉睡。

开启debug模式

先查看redis中的所有key

 断点至

再次查看redis

 

会在redis多出我们加的锁

在执行玩业务后，需要手动释放掉锁。

继续执行，再次查看 ,锁会被释放

同时像gateway发起两次请求,根据负载均衡，会各发一次。发现userservice01会沉睡五秒，02无沉睡。正常结果是01五秒后返回值，02秒返回。

因为有个分布式锁后,01和02会获取同一个lock :"lock:user",所以快速发两次请求，会发现02并不会秒返回，因为被01占用了锁，需要等01释放锁，所以两个服务会同时返回结果.

02并不会秒返回！