springboot+redis+lua实现分布式锁的脚本

 更新时间:2024年11月28日 11:15:49   作者:2301_79308687  
本文介绍了如何使用Spring Boot、Redis和Lua脚本实现分布式锁,包括实现原理、代码实现和存在的问题,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧

1 分布式锁

Java锁能保证一个JVM进程里多个线程交替使用资源。而分布式锁保证多个JVM进程有序交替使用资源,保证数据的完整性和一致性。
分布式锁要求

互斥。一个资源在某个时刻只能被一个线程访问。避免死锁。避免某个线程异常情况不释放资源,造成死锁。可重入。高可用。高性能。非阻塞,没获取到锁直接返回失败。

2 实现

1 lua脚本

为了实现redis操作的原子性,使用lua脚本。为了方便改脚本,将脚本单独写在文件里。

-- 加锁脚本
if redis.call('setnx', KEYS[1], ARGV[1]) == 1 then
    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]);
    return true;
else
    return false;
end
-- 解锁脚本
if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then
    redis.call('del', KEYS[1]);
    return true;
else
    return false;
end
-- 更新锁脚本
if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then
    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]);
    -- pexpire与expire的区别是:pexpire毫秒级,expire秒级
    return true;
else
    return false;
end

将脚本装在Springboot容器管理的bean里。

@Configuration
public class RedisConfig {
    @Bean("lock")
    public RedisScript<Boolean> lockRedisScript() {
        DefaultRedisScript redisScript = new DefaultRedisScript<>();
        redisScript.setResultType(Boolean.class);
        redisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("/ratelimit/lock.lua")));
        return redisScript;
    }
    @Bean("unlock")
    public RedisScript<Boolean> unlockRedisScript() {
        DefaultRedisScript redisScript = new DefaultRedisScript<>();
        redisScript.setResultType(Boolean.class);
        redisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("/ratelimit/unlock.lua")));
        return redisScript;
    }
    @Bean("refresh")
    public RedisScript<Boolean> refreshRedisScript() {
        DefaultRedisScript redisScript = new DefaultRedisScript<>();
        redisScript.setResultType(Boolean.class);
        redisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("/ratelimit/refresh.lua")));
        return redisScript;
    }
}

redis分布式锁业务类

@Service
public class LockService {
    private static final long LOCK_EXPIRE = 30_000;
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(LockService.class);
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
    @Autowired
    @Qualifier("lock")
    private RedisScript<Boolean> lockScript;
    @Autowired
    @Qualifier("unlock")
    private RedisScript<Boolean> unlockScript;
    @Autowired
    @Qualifier("refresh")
    private RedisScript<Boolean> refreshScript;
    public boolean lock(String key, String value) {
        boolean res = redisTemplate.execute(lockScript, List.of(key), value, LOCK_EXPIRE);
        if (res == false) {
            return false;
        }
        refresh(key, value);
        LOGGER.info("lock, key: {}, value: {}, res: {}", key, value, res);
        return res;
    }
    public boolean unlock(String key, String value) {
        Boolean res = redisTemplate.execute(unlockScript, List.of(key), value);
        LOGGER.info("unlock, key: {}, value: {}, res: {}", key, value, res);
        return res != null && Boolean.TRUE.equals(res);
    }
    private void refresh(String key, String value) {
        Thread t = new Thread(() -> {
            while (true) {
                redisTemplate.execute(refreshScript, List.of(key), value, LOCK_EXPIRE);
                try {
                    Thread.sleep(LOCK_EXPIRE / 2);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                LOGGER.info("refresh, current time: {}, key: {}, value: {}", System.currentTimeMillis(), key, value);
            }
        });
        t.setDaemon(true); // 守护线程
        t.start();
    }
}

测试类

@SpringBootTest(classes = DemoApplication.class)
public class LockServiceTest {
    @Autowired
    private LockService service;
    private int count = 0;
    @Test
    public void test() throws Exception {
        List<CompletableFuture<Void>> taskList = new ArrayList<>();
        for (int threadIndex = 0; threadIndex < 10; threadIndex++) {
            CompletableFuture<Void> task = CompletableFuture.runAsync(() -> addCount());
            taskList.add(task);
        }
        CompletableFuture.allOf(taskList.toArray(new CompletableFuture[0])).join();
    }
    public void addCount() {
        String id = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
        boolean tryLock = service.lock("account", id);
        while (!tryLock) {
            tryLock = service.lock("account", id);
        }
        for (int i = 0; i < 10_000; i++) {
            count++;
        }
        try {
            Thread.sleep(100_000);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            boolean releaseLock = service.unlock("account", id);
            if (releaseLock) {
                break;
            }
        }
    }
}

3 存在的问题

这个分布式锁实现了互斥,redis键映射资源,如果存在键,则资源正被某个线程持有。如果不存在键,则资源空闲。
避免死锁,靠的是设置reds键的过期时间,同时开启守护线程动态延长redis键的过期时间,直到该线程任务完结。
高性能。redis是内存数据库,性能很高。同时lua脚本使得redis以原子性更新锁状态,避免多次spirngboot与redis的网络IO。
非阻塞。lock()方法没有获取到锁立即返回false,不会阻塞当前线程。

没有实现可重入和高可用。高可用需要redis集群支持。

到此这篇关于springboot+redis+lua实现分布式锁的文章就介绍到这了,更多相关springboot redis lua分布式锁内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • SpringBoot3+SpringSecurity6前后端分离的项目实践

    SpringBoot3+SpringSecurity6前后端分离的项目实践

    SpringSecurity6 的用法和以前版本的有较大差别,本文主要介绍了SpringBoot3+SpringSecurity6前后端分离的项目实践,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下
    2023-12-12
  • Java语言的安装、配置、编译与运行过程

    Java语言的安装、配置、编译与运行过程

    本文详细介绍了如何在Windows、macOS和Linux操作系统上安装、配置Java开发环境(JDK),并展示了如何编写、编译和运行Java程序,同时,还提供了常见问题的解决方案,正确配置Java环境对Java开发至关重要,是进行Java编程的基础
    2025-02-02
  • java随机数生产算法实例

    java随机数生产算法实例

    下面小编就为大家带来一篇java随机数生产算法实例。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2017-10-10
  • 一问详解SpringBoot配置文件优先级

    一问详解SpringBoot配置文件优先级

    在SpringBoot项目当中,我们要想配置一个属性,可以通过这三种方式当中的任意一种来配置都可以,那么优先级怎么算,本文主要介绍了一问详解SpringBoot配置文件优先级,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2023-04-04
  • 简单易懂的java8新特性之lambda表达式知识总结

    简单易懂的java8新特性之lambda表达式知识总结

    一直想针对lambda表达式作一个总结,借助于这次公司安排的考试作一个入门式的总结,对正在学习java的小伙伴们非常有帮助,需要的朋友可以参考下
    2021-05-05
  • java爬虫之使用HttpClient模拟浏览器发送请求方法详解

    java爬虫之使用HttpClient模拟浏览器发送请求方法详解

    这篇文章主要介绍了java爬虫之使用HttpClient模拟浏览器发送请求方法详解,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2020-07-07
  • 使用多种方式实现遍历HashMap的方法

    使用多种方式实现遍历HashMap的方法

    下面小编就为大家带来一篇使用多种方式实现遍历HashMap的方法。小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2016-05-05
  • Java总结篇系列:Java泛型详解

    Java总结篇系列:Java泛型详解

    下面小编就为大家带来一篇Java总结篇系列:Java泛型详解。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2016-09-09
  • windows java -jar无法启动jar包简单的解决方法

    windows java -jar无法启动jar包简单的解决方法

    这篇文章主要介绍了windows java -jar无法启动jar包简单的解决方法,文中通过代码介绍的非常详细,对大家学习或者使用java具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2024-12-12
  • java 排序算法之选择排序

    java 排序算法之选择排序

    本文主要讲解了java 排序算法之选择排序,选择排序是最简单直观的一种算法,想要了解相关知识的朋友快来看一看这篇文章吧
    2021-09-09

最新评论