使用redis实现分布式锁

简介：

当高并发访问某个接口的时候，如果这个接口访问的数据库中的资源，并且你的数据库事务级别是可重复读（Repeatable read）的话，确实是没有线程问题的，因为数据库锁的级别就够了；但是如果这个接口需要访问一个静态变量、静态代码块、全局缓存的中的资源或者redis中的资源的时候，就会出现线程安全的问题。

案例：

github地址： https://github.com/mzd123/mywy/tree/master/src/main/java/com/mzd/mywy/service

@RestController public class MsController { @Autowired private MsService msService; @RequestMapping("/select_info.do") public String select_info(String product_id) { return msService.select_info(product_id); } @RequestMapping("/order.do") public String order(String product_id) throws CongestionException { return msService.order1(product_id); } }

@Service public class MsService { @Autowired private RedisLock redisLock; //商品详情 private static HashMap 
  
    product = new HashMap(); //订单表 private static HashMap 
   
     orders = new HashMap(); //库存表 private static HashMap 
    
      stock = new HashMap(); static { product.put("123", 10000); stock.put("123", 10000); } public String select_info(String product_id) { return "限量抢购商品XXX共" + product.get(product_id) + ",现在成功下单" + orders.size() + ",剩余库存" + stock.get(product_id) + "件"; } / * 下单 * * @param product_id * @return */ public String order1(String product_id) { if (stock.get(product_id) == 0) { return "活动已经结束了"; //已近买完了 } else { //还没有卖完 try { //模拟操作数据库 Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } orders.put(MyStringUtils.getuuid(), product_id); stock.put(product_id, stock.get(product_id) - 1); } return select_info(product_id); } }

解决1： 学过javase的小伙伴应该都能想到使用synchronized关键字，强行同步。

 / * 下单 * * @param product_id * @return */ public synchronized String order2(String product_id) { if (stock.get(product_id) == 0) { return "活动已经结束了"; //已近买完了 } else { //还没有卖完 try { //模拟操作数据库 Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } orders.put(MyStringUtils.getuuid(), product_id); stock.put(product_id, stock.get(product_id) - 1); } return select_info(product_id); }

在这里插入图片描述
缺点：
1、我们可以明显的看到速度变慢了，从原来的0.535秒变到了10.956秒，那是因为synchronized放这个方法只允许单线程访问了。
2、synchronized是粗粒度的控制了线程安全，即：如果我这个商品id不一样的线程，理论上是可以同时访问这个方法的，但是加上了synchronized之后，无论商品id是否一样，两个线程都是没法同时访问这个方法的。

解决2： 使用redis分布式锁（主要使用了redis中的setnx和getset方法，这两个方法在redisTemplate分别是setIfAbsent和getAndSet方法）实现线程安全，因为redis是单线程，能保证线程的安全性，而且redis强大的读写能力能提高效率。

 / * 高并发没问题，效率还行 * * @param product_id * @return */ public String order3(String product_id) throws CongestionException { / * redis加锁 */ String value = System.currentTimeMillis() + 10000 + ""; if (!redisLock.lock1(product_id, value)) { //系统繁忙，请稍后再试 throw new CongestionException(); } //业务逻辑// if (stock.get(product_id) == 0) { return "活动已经结束了"; //已近买完了 } else { //还没有卖完 try { //模拟操作数据库 Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } orders.put(MyStringUtils.getuuid(), product_id); stock.put(product_id, stock.get(product_id) - 1); } //业务逻辑// / * redis解锁 */ redisLock.unlock(product_id, value); return select_info(product_id); }

/ * 用redis实现分布式锁 */ @Component public class RedisLock { @Autowired private StringRedisTemplate redisTemplate; //加锁 public boolean lock1(String key, String value) { //setIfAbsent相当于jedis中的setnx，如果能赋值就返回true，如果已经有值了，就返回false //即：在判断这个key是不是第一次进入这个方法 if (redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value)) { //第一次，即：这个key还没有被赋值的时候 return true; } return false; } //解锁 public void unlock(String key, String value) { try { if (MyStringUtils.Object2String(redisTemplate.opsForValue().get(key)).equals(value)) { redisTemplate.opsForValue().getOperations().delete(key); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }

缺点： 这个方法看上去没什么问题，而且只有商品id相同的两个线程同时访问这个方法的时候才会出现线程问题，这似乎是很完美了。但是有没有想过，万一处理业务逻辑的代码块中出现了异常，直接抛了出去，那解锁的代码就再也不会被执行了，也就是出现了死锁现象。

改进1：

 public boolean lock2(String key, String value) { //setIfAbsent相当于jedis中的setnx，如果能赋值就返回true，如果已经有值了，就返回false //即：在判断这个key是不是第一次进入这个方法 if (redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value)) { //第一次，即：这个key还没有被赋值的时候 return true; } String current_value = redisTemplate.opsForValue().get(key);//① if (!MyStringUtils.Object2String(current_value).equals("") //超时了 && Long.parseLong(current_value) < System.currentTimeMillis()) {;//② //返回true就能解决死锁 return true; } return false; }

缺点： 使用超时时间来解决死锁问题，但是又出现新的问题，就是当有两个商品id相同的线程同时执行到了②这一行代码，这时候两个线程同时获取锁，这样一来任然存在线程安全问题了。。。

改进2：

 / * 加锁 */ public boolean lock3(String key, String value) { //setIfAbsent相当于jedis中的setnx，如果能赋值就返回true，如果已经有值了，就返回false //即：在判断这个key是不是第一次进入这个方法 if (redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value)) { //第一次，即：这个key还没有被赋值的时候 return true; } String current_value = redisTemplate.opsForValue().get(key); if (!MyStringUtils.Object2String(current_value).equals("") //超时了 && Long.parseLong(current_value) < System.currentTimeMillis()) {//① String old_value = redisTemplate.opsForValue().getAndSet(key, value);//② if (!MyStringUtils.Object2String(old_value).equals("") && old_value.equals(current_value)) { return true; } } return false; }

解释： 如果两个线程同时调用这个方法，当同时走到①的时候，无论怎么样都有一个线程会先执行②这一行，假设线程1先执行②这行代码，那redis中key对应的value就变成了value，然后线程2再执行②这行代码的时候，获取到的old_value就是value，那么value显然和他上面获取的current_value是不一样的，则线程2是没法获取锁的。

在这里插入图片描述
说明： 虽然100个请求只有2个成功下单的，但是耗时却明显变小了，而且线程也是安全的，只是绝大部分因为没有拿到锁而没有抢到限购的商品，但也做了人性化的提醒，个人觉得还是可以接受的！