分布式锁（Redis的setnx、Redisson）

一、使用Redis的setnx实现分布式锁

1、使用Redis的setnx实现分布式锁出现的问题

（1） 宕机时的锁释放问题

在分布式系统中，如果一个节点获取了锁，但在执行任务过程中发生故障，没有释放锁，其他节点可能会一直等待锁被释放。

解决方案：设置锁的过期时间，确保即使持有锁的节点发生故障，锁也会在一定时间后被自动释放。

（2）锁误释放问题

如果使用固定的键来表示锁，并且客户端在完成任务后释放锁，可能会错误地释放其他客户端获取的锁。

解决方案：每个客户端在获取锁时使用一个唯一的值（如UUID），并在释放锁时检查存储在键中的值是否与自己的值匹配。

（3）原子性问题

SETNX命令本身是原子的，但是如果你需要执行一系列操作（比如设置值和设置过期时间），它们不是原子的。这意味着如果在设置值之后和设置过期时间之前发生故障，可能会导致键没有过期时间。

解决方案：执行Lua脚本期间不会有其他脚本或命令被执行，从而保证了操作的原子性。

 2、测试锁的使用代码实现

/*** 采用SpringDataRedis实现分布式锁* 原理：执行业务方法前先尝试获取锁（setnx存入key val），如果获取锁成功再执行业务代码，业务执行完毕后将锁释放(del key)*/
@Override
public void testLock() {//0.先尝试获取锁 setnx key val//问题：锁可能存在线程间相互释放//Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "lock", 10, TimeUnit.SECONDS);//解决：锁值设置为uuidString uuid = UUID.randomUUID().toString();Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", uuid, 10, TimeUnit.SECONDS);if(flag){//获取锁成功，执行业务代码//1.先从redis中通过key num获取值  key提前手动设置 num 初始值：0String value = stringRedisTemplate.opsForValue().get("num");//2.如果值为空则非法直接返回即可if (StringUtils.isBlank(value)) {return;}//3.对num值进行自增加一int num = Integer.parseInt(value);stringRedisTemplate.opsForValue().set("num", String.valueOf(++num));//4.将锁释放 判断uuid//问题：删除操作缺乏原子性。//if(uuid.equals(stringRedisTemplate.opsForValue().get("lock"))){ //线程一：判断是满足是当前线程锁的值//    //条件满足，此时锁正好到期，redis锁自动释放了线程2获取锁成功，线程1将线程2的锁删除//    stringRedisTemplate.delete("lock");//}//解决：redis执行lua脚本保证原子，lua脚本执行会作为一个整体执行//执行脚本参数 参数1：脚本对象封装lua脚本，参数二：lua脚本中需要key参数（KEYS[i]）  参数三：lua脚本中需要参数值 ARGV[i]//4.1 先创建脚本对象 DefaultRedisScript泛型脚本语言返回值类型 Long 0：失败 1：成功DefaultRedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>();//4.2设置脚本文本String script = "if redis.call(\"get\",KEYS[1]) == ARGV[1]\n" +"then\n" +"    return redis.call(\"del\",KEYS[1])\n" +"else\n" +"    return 0\n" +"end";redisScript.setScriptText(script);//4.3 设置响应类型redisScript.setResultType(Long.class);stringRedisTemplate.execute(redisScript, Arrays.asList("lock"), uuid);}else{try {//睡眠Thread.sleep(100);//自旋重试this.testLock();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}

二、使用Redisson

1. 引入依赖：

<dependency><groupId>org.redisson</groupId><artifactId>redisson</artifactId>
</dependency>

 2. Redission配置类：

/*** redisson配置信息*/
@Data
@Configuration
@ConfigurationProperties("spring.data.redis")
public class RedissonConfig {private String host;private String password;private String port;private int timeout = 3000;private static String ADDRESS_PREFIX = "redis://";/*** 自动装配**/@BeanRedissonClient redissonSingle() {Config config = new Config();if(!StringUtils.hasText(host)){throw new RuntimeException("host is  empty");}SingleServerConfig serverConfig = config.useSingleServer().setAddress(ADDRESS_PREFIX + this.host + ":" + port).setTimeout(this.timeout);if(StringUtils.hasText(this.password)) {serverConfig.setPassword(this.password);}return Redisson.create(config);}
}

 3. 测试Redisson锁的使用代码实现

@Autowired
private RedissonClient redissonClient;/*** 使用Redison实现分布式锁* 开发步骤：* 1.使用RedissonClient客户端对象 创建锁对象* 2.调用获取锁方法* 3.执行业务逻辑* 4.将锁释放**/
public void testLock() {//0.创建锁对象RLock lock = redissonClient.getLock("lock1");//0.1 尝试加锁//0.1.1 lock() 阻塞等待一直到获取锁,默认锁有效期30slock.lock();//1.先从redis中通过key num获取值  key提前手动设置 num 初始值：0String value = stringRedisTemplate.opsForValue().get("num");//2.如果值为空则非法直接返回即可if (StringUtils.isBlank(value)) {return;}//3.对num值进行自增加一int num = Integer.parseInt(value);stringRedisTemplate.opsForValue().set("num", String.valueOf(++num));//4.将锁释放lock.unlock();}

负责储存这个分布式锁的Redisson节点宕机以后，而且这个锁正好处于锁住的状态时，这个锁会出现锁死的状态。为了避免这种情况的发生，Redisson内部提供了一个监控锁的看门狗，它的作用是在Redisson实例被关闭前，不断的延长锁的有效期。默认情况下，看门狗的检查锁的超时时间是30秒钟，也可以通过修改Config.lockWatchdogTimeout来另行指定。

另外Redisson还通过加锁的方法提供了leaseTime的参数来指定加锁的时间。超过这个时间后锁便自动解开了。

看门狗原理:

只要线程一加锁成功，就会启动一个 watch dog 看门狗，它是一个后台线程，会每隔`10`秒检查一下，如果线程一还持有锁，那么就会不断的延长锁`key`的生存时间。因此，Redisson就是使用Redisson解决了锁过期释放，业务没执行完问题。

• 如果我们指定了锁的超时时间，就发送给Redis执行脚本，进行占锁，默认超时就是我们制定的时间，不会自动续期；
• 如果我们未指定锁的超时时间，就使用 lockWatchdogTimeout = 30 * 1000 【看门狗默认时间】

4. 实战使用：

@Autowired
private RedissonClient redissonClient;@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
@Override
public Boolean robNewOrder(Long driverId, Long orderId) {//抢单成功或取消订单，都会删除该key，redis判断，减少数据库压力if(!redisTemplate.hasKey(RedisConstant.ORDER_ACCEPT_MARK)) {//抢单失败throw new GuiguException(ResultCodeEnum.COB_NEW_ORDER_FAIL);}// 初始化分布式锁，创建一个RLock实例RLock lock = redissonClient.getLock(RedisConstant.ROB_NEW_ORDER_LOCK + orderId);try {/*** TryLock是一种非阻塞式的分布式锁，实现原理：Redis的SETNX命令* 参数：*     waitTime：等待获取锁的时间*     leaseTime：加锁的时间*/boolean flag = lock.tryLock(RedisConstant.ROB_NEW_ORDER_LOCK_WAIT_TIME,RedisConstant.ROB_NEW_ORDER_LOCK_LEASE_TIME, TimeUnit.SECONDS);//获取到锁if (flag){//二次判断，防止重复抢单if(!redisTemplate.hasKey(RedisConstant.ORDER_ACCEPT_MARK)) {//抢单失败throw new GuiguException(ResultCodeEnum.COB_NEW_ORDER_FAIL);}//修改订单状态//update order_info set status = 2, driver_id = #{driverId} where id = #{id}//修改字段OrderInfo orderInfo = new OrderInfo();orderInfo.setId(orderId);orderInfo.setStatus(OrderStatus.ACCEPTED.getStatus());orderInfo.setAcceptTime(new Date());orderInfo.setDriverId(driverId);int rows = orderInfoMapper.updateById(orderInfo);if(rows != 1) {//抢单失败throw new GuiguException(ResultCodeEnum.COB_NEW_ORDER_FAIL);}//记录日志this.log(orderId, orderInfo.getStatus());//删除redis订单标识redisTemplate.delete(RedisConstant.ORDER_ACCEPT_MARK);}} catch (InterruptedException e) {//抢单失败throw new GuiguException(ResultCodeEnum.COB_NEW_ORDER_FAIL);} finally {if(lock.isLocked()) {lock.unlock();}}return true;
}

使用了 Redisson 客户端来获取一个分布式锁，并且通过 tryLock() 方法来尝试获取锁。这个方法接受三个参数：

• waitTime：尝试获取锁的超时时间。
• leaseTime：锁的自动续期时间。
• unit：时间单位，例如 TimeUnit.SECONDS。

设置了 waitTime 和 leaseTime，这表明您正在使用 tryLock() 方法的自动续期功能。这意味着即使原始的 leaseTime 到期，锁也会在后台自动续期，直到手动释放锁或者发生异常导致锁被自动释放。