【redis】五、Redis分布式锁

1.加锁
最简单的方法是使用setnx命令。key是锁的唯一标识，按业务来决定命名，value为当前线程的线程ID。

比如想要给一种商品的秒杀活动加锁，可以给key命名为 “lock_sale_ID” 。而value设置成什么呢？我们可以姑且设置成1。加锁的伪代码如下：

setnx(key，1)当一个线程执行setnx返回1，说明key原本不存在，该线程成功得到了锁，当其他线程执行setnx返回0，说明key已经存在，该线程抢锁失败。

2.解锁
有加锁就得有解锁。当得到锁的线程执行完任务，需要释放锁，以便其他线程可以进入。释放锁的最简单方式是执行del指令，伪代码如下：
del（key）释放锁之后，其他线程就可以继续执行setnx命令来获得锁。

3.锁超时
锁超时是什么意思呢？如果一个得到锁的线程在执行任务的过程中挂掉，来不及显式地释放锁，这块资源将会永远被锁住，别的线程再也别想进来。

所以，setnx的key必须设置一个超时时间，以保证即使没有被显式释放，这把锁也要在一定时间后自动释放。setnx不支持超时参数，所以需要额外的指令，伪代码如下：

expire(key,30)综合起来，我们分布式锁实现的第一版伪代码如下：

if（setnx（key，1） == 1）{
    expire（key，30）
    try {
        do something ......
    }catch(){
　　}finally {
       del（key）
    }
}

上面的伪代码中，存在着三个致命问题：

1. setnx和expire的非原子性
设想一个极端场景，当某线程执行setnx，成功得到了锁：
setnx刚执行成功，还未来得及执行expire指令，节点1 Duang的一声挂掉了。

if（setnx（key，1） == 1）{　　//此处挂掉了.....
    expire（key，30）
    try {
        do something ......
    }catch(){
　　}finally {
       del（key）
    }
}

这样一来，这把锁就没有设置过期时间，变得“长生不老”，别的线程再也无法获得锁了。
怎么解决呢？setnx指令本身是不支持传入超时时间的，
Redis 2.6.12以上版本为set指令增加了可选参数，
伪代码如下：set(key，1，30，NX),这样就可以取代setnx指令。


2. 超时后使用del 导致误删其他线程的锁
又是一个极端场景，假如某线程成功得到了锁，并且设置的超时时间是30秒。
如果某些原因导致线程B执行的很慢很慢，过了30秒都没执行完，这时候锁过期自动释放，线程B得到了锁。
随后，线程A执行完了任务，线程A接着执行del指令来释放锁。但这时候线程B还没执行完，
线程A实际上删除的是线程B加的锁。
怎么避免这种情况呢？可以在del释放锁之前做一个判断，验证当前的锁是不是自己加的锁。
至于具体的实现，可以在加锁的时候把当前的线程ID当做value，
并在删除之前验证key对应的value是不是自己线程的ID。

加锁：
String threadId = Thread.currentThread().getId();
set(key，threadId ，30，NX);

doSomething.....
 
解锁：
if（threadId .equals(redisClient.get(key))）{
    del(key);
}

但是，这样做又隐含了一个新的问题，if判断和释放锁是两个独立操作，不是原子性。


3. 出现并发的可能性
还是刚才第二点所描述的场景，虽然我们避免了线程A误删掉key的情况，
但是同一时间有A，B两个线程在访问代码块，仍然是不完美的。
怎么办呢？我们可以让获得锁的线程开启一个守护线程，用来给快要过期的锁“续航”。
当过去了29秒，线程A还没执行完，这时候守护线程会执行expire指令，为这把锁“续命”20秒。
守护线程从第29秒开始执行，每20秒执行一次。
当线程A执行完任务，会显式关掉守护线程。
另一种情况，如果节点1 忽然断电，由于线程A和守护线程在同一个进程，守护线程也会停下。
这把锁到了超时的时候，没人给它续命，也就自动释放了。

使用第三方框架加锁

@Scheduled(cron = "0 */1 * * * ?")
public void closeOrderTaskV4() {
      RLock lock = redissonManager.getRedisson().getLock(Const.REDIS_LOCK.CLOSE_ORDER_TASK_LOCK);
      boolean getLock = false;
      try {
            if (getLock = lock.tryLock(0, 50, TimeUnit.SECONDS)) {
                log.info("Redisson获取到分布式锁:{},ThreadName:{}", Const.REDIS_LOCK.CLOSE_ORDER_TASK_LOCK,Thread.currentThread().getName());
                int hour = Integer.parseInt(PropertiesUtil.getProperty("close.order.task.time.hour", "2"));
                iOrderService.closeOrder(hour);
            } else {
                log.info("Redisson没有获取到分布式锁:{},ThreadName:{}",Const.REDIS_LOCK.CLOSE_ORDER_TASK_LOCK,Thread.currentThread().getName());
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            log.error("Redisson分布式锁获取异常", e);
        } finally {
            if (!getLock) {
                return;
            }
            lock.unlock();
            log.info("Redisson分布式锁释放锁");
      }
}

Redis分布式锁

定时关单

setnx 具有原子性，set if not exist
getset 原子性，设置新的值并且返回旧值
expire
del


set if not exist，如果redis里有CLOSE_ORDER_TASK_LOCK对应的值了 setnx就不成功
Long setnxResult = RedisShardedPoolUtil.setnx(Const.REDIS_LOCK.CLOSE_ORDER_TASK_LOCK,String.valueOf(System.currentTimeMillis() + lockTimeout));
    
if (setnxResult != null && setnxResult.intValue() == 1) {
      closeOrder(Const.REDIS_LOCK.CLOSE_ORDER_TASK_LOCK);//取得锁成功
} else {
    //未获取到锁，说明redis里CLOSE_ORDER_TASK_LOCK对应的值肯定存在，继续判断，判断时间戳，看是否可以重置并获取到锁
    //lockValueStr  是旧值
    String lockValueStr = RedisShardedPoolUtil.get(Const.REDIS_LOCK.CLOSE_ORDER_TASK_LOCK);
           
    if (lockValueStr != null && System.currentTimeMillis() > Long.parseLong(lockValueStr)) {
        //锁过期，可以重新设置，设置新的值并且返回旧值
       //下面判断这里返回的旧值和上面get的旧值相等不，防止其他线程进行了getset操作
        String getSetResult = RedisShardedPoolUtil.getSet(Const.REDIS_LOCK.CLOSE_ORDER_TASK_LOCK, String.valueOf(System.currentTimeMillis() + lockTimeout));
          //再次用当前时间戳getset，设置新的值并且返回旧值
          //返回给定的key的旧值，->旧值判断，是否可以获取锁
          //当key没有旧值时，即key不存在时，返回nil，说明锁没有了 ->获取锁
          //这里我们set了一个新的value值，获取旧的值。
          if (getSetResult == null || (getSetResult != null && StringUtils.equals(lockValueStr, getSetResult))) {
              //真正获取到锁
              closeOrder(Const.REDIS_LOCK.CLOSE_ORDER_TASK_LOCK);
          } else {
              log.info("没有获取到分布式锁:{}", Const.REDIS_LOCK.CLOSE_ORDER_TASK_LOCK);
          }
    } else {
        log.info("没有获取到分布式锁:{}", Const.REDIS_LOCK.CLOSE_ORDER_TASK_LOCK);
    }
}

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