SpringBoot开发——整合Redis 实现分布式锁
文章目录
- 一、分布式锁的概念与特点
- 二、Redis 分布式锁的实现原理
- 三、Redis 分布式锁的案例分析
- 四、Redis 分布式锁的注意事项
一、分布式锁的概念与特点
在分布式系统中，为了保证多个服务之间互斥地访问共享资源，需要使用分布式锁。分布式锁的特点包括：
- 互斥性：同一时刻只能有一个线程持有锁。
- 可重入性：同一节点上的同一个线程如果获取了锁之后能够再次获取锁。
- 锁超时：支持锁超时，防止死锁。
- 高性能和高可用：加锁和解锁需要高效，同时也需要保证高可用，防止分布式锁失效。
- 具备阻塞和非阻塞性：能够及时从阻塞状态中被唤醒。
二、Redis 分布式锁的实现原理
Redis 分布式锁的实现主要依赖于其提供的 SetNX 命令和 Lua 脚本的原子性操作。以下是 Redis 分布式锁的实现步骤：
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获取锁：使用 SetNX 命令尝试获取锁。SetNX 命令在指定的 key 不存在时，为 key 设置指定的值。如果设置成功，则返回 1，表示获取锁成功；如果设置失败，则返回 0，表示获取锁失败。为了避免死锁，需要为锁设置一个超时时间，这样即使持有锁的客户端崩溃，锁也能在超时后被自动释放。
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设置超时时间：可以使用 Redis 的 Expire 命令为锁设置超时时间。但需要注意，SetNX 命令和 Expire 命令不是原子性操作，因此在高并发场景下可能会出现问题。为了解决这个问题，可以使用 Lua 脚本将获取锁和设置超时时间两个操作合并为一个原子性操作。
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释放锁：在释放锁时，需要确保只有持有锁的客户端才能释放锁。这可以通过在释放锁时比较锁的 value 值来实现。如果 value 值与持有锁的客户端设置的 value 值相同，则删除锁；否则，不执行删除操作。为了确保释放锁的原子性，同样需要使用 Lua 脚本。
三、Redis 分布式锁的案例分析
以下是一个基于 Redis 分布式锁的库存扣减案例分析：
- 未使用锁的情况：
- 假设库存的 key 为 “stock”，value 为 500。
- 如果有多个线程同时访问库存扣减方法，由于并发问题，可能会导致库存被多次扣减，出现超卖问题。
- 使用 JVM 级别的锁：
- 如果项目部署在单机上，可以使用 synchronized 关键字实现 JVM 级别的锁。
- 但如果项目是集群部署的，JVM 级别的锁只能在当前服务器的进程上生效，无法解决跨服务器的并发问题。
- 使用 Redis 分布式锁：