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java结合redis实现分布式锁

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今天工作之余,查看一下利用redis来实现分布式锁,因此,在查看别人文章之余,自己也来手动模拟实现Java的lock接口,来自己手动实现一个分布式锁。拥有简单的加锁,解锁,锁中断等操作。

利用redis的分布式锁,主要还是利用redis的setnx命令,查看redis文档,可知次命令在redis缓存中添加数据的时候,如果key存在,则添加数据操作不成功。若不存在,才可以添加成功。从另外一个方面来理解锁(Lock),其实就是一种资源,在某个时刻标记为只能被某个线程使用,若资源已经被使用,则其他线程必须等待当前线程释放资源之后才可以使用。从这个方面理解,也就是,当前线程持有在redis缓存中key的资源,所以其他线程必须等待当前线程释放key的资源,否则只能等待。下面来贴上代码具体分析下:

[java] 
package com.redislock;  
  
import redis.clients.jedis.Jedis;  
  
import java.util.concurrent.TimeUnit;  
import java.util.concurrent.locks.Condition;  
import java.util.concurrent.locks.Lock;  
  
/** 
 * 尝试使用redis实现分布式锁 
 * Created by hadoop on 2017/3/16. 
 */  
public class RedisLock implements Lock{
[java] 
/**jedis客户端**/  
private final Jedis jedis;
[java] 
/**锁定资源的key**/  
private final String lockName;  
/**持有锁的最长时间**/  
private final int expireTime = 300;  
/**获取不到锁的休眠时间**/  
private final long sleepTime = 100;  
/**锁中断状态**/  
private boolean interruped = true;  
/**超时时间**/  
private long expireTimeOut = 0;  
  
public RedisLock(Jedis jedis, String lockName){  
    this.jedis = jedis;  
    this.lockName = lockName;  
}  
  
public void lock() {  
    if (jedis == null)  
        throw new NullPointerException("jedis is null");  
    if (lockName == null)  
        throw new NullPointerException("key is null");  
    while (true){  
        if (!interruped)  
            throw new RuntimeException("获取锁状态被中断");  
        long id = jedis.setnx(lockName, lockName);  
        if (id == 0L){  
            try {  
                Thread.currentThread().sleep(this.sleepTime);  
            }catch (InterruptedException e){  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }else{  
            expireTimeOut = System.currentTimeMillis()/1000 + expireTime;  
            jedis.expireAt(this.lockName, expireTimeOut);  
            break;  
        }  
    }  
}  
  
public void lockInterruptibly() throws InterruptedException {  
    this.interruped = false;  
}  
  
public boolean tryLock() {  
    if (jedis == null)  
        throw new NullPointerException("jedis is null");  
    if (lockName == null)  
        throw new NullPointerException("lockName is null");  
    if (!interruped)  
        throw  new RuntimeException("线程被中断");  
    long id = jedis.setnx(lockName, lockName);  
    if (id == 0L)  
        return false;  
    else {  
        // 设置锁过期时间  
        expireTimeOut = System.currentTimeMillis()/1000 + expireTime;  
        jedis.expireAt(this.lockName, expireTimeOut);  
        return true;  
    }  
}  
  
public boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException {  
    if (jedis == null)  
        throw new NullPointerException("jedis is null");  
    if (lockName == null)  
        throw new NullPointerException("lockName is null");  
    if (time == 0)  
        return false;  
    long now = System.currentTimeMillis();  
    long timeOutAt = now + calcSeconds(time, unit);  
    while (true){  
        if (!interruped)  
            throw new InterruptedException("线程被中断");  
        long id = jedis.setnx(this.lockName, this.lockName);  
        // id = 0 表示加锁失败  
        if(id == 0){  
            // 获取锁超时  
            if(System.currentTimeMillis() > timeOutAt)  
                return false;  
            try {  
                // 休眠一段时间,继续获取锁  
                Thread.currentThread().sleep(this.sleepTime);  
            }catch (InterruptedException e){  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }else {  
            //获取锁成功,设置锁过期时间  
            expireTimeOut = System.currentTimeMillis()/1000 + expireTime;  
            jedis.expireAt(this.lockName, expireTimeOut);  
            return true;  
        }  
    }  
}  
  
public void unlock() {  
    try {  
        //当前时间小于过期时间,则锁未超时,删除锁定  
        if (System.currentTimeMillis() / 1000 < expireTimeOut)  
            jedis.del(lockName);  
    }catch (Exception e){  
  
    }finally {  
        jedis.close();  
    }  
}  
  
public Condition newCondition() {  
    throw new UnsupportedOperationException("不支持当前的操作");  
}  
  
/** 
 * 时间转换成毫秒 
 * @param time 
 * @param unit 
 * @return 
 */  
private long calcSeconds (long time, TimeUnit unit){  
    if (unit == TimeUnit.DAYS)  
        return time * 24 * 60 * 60 * 1000;  
    else if (unit == TimeUnit.HOURS)  
        return time * 60 * 60 * 1000;  
    else  if (unit == TimeUnit.MINUTES)  
        return time * 60 * 1000;  
    else  
        return time * 1000;  
}

在这里,第一,我是利用实现Lock接口的方式来实现这个锁,在使用锁的时候,一般为一个线程持有一把锁,因此锁可以看成是在线程自己的内部堆栈里面,因此可以不用考虑多线程的支持。重点是在获取锁的接口,获取锁意味着对资源的竞争,因此在本示例中,我尝试循环获取对象的锁,也就是循环向redis里面添加数据,添加成功,则代表加锁成功,添加不成功,则代表加锁失败,休眠一段时间之后,继续获取锁。因此这个lock方法为阻塞的,获取不到锁,就会一直去获取。newCondition方法没有实现,也是基于目前才疏学浅,还不回使用,后面会考虑加上这个newCondition方法。


在这里,说两点,第一点就是redis key的超时,这样可以保证在客户端程序突然down的时候,资源可以在一段时间之后被释放掉,不会产生死锁。还有就是unlock()这个方法,在加锁的时候,会计算锁释放的时间,在释放锁的时候,要判定当前锁是否超时了,若超时,怎不能删除key。否则会破坏线程的安全性。因为不用的redis客户端,虽然不能setnx key值,但是可以del这个key。当然,我这里是一种最简单的处理,在临界条件下也容易出现问题,只是目前可以想到的一种办法。也希望大神们不吝赐教小弟我。

第二点需要说明的是中断状态,基于以前看多线程安全结束的模式,在此处我也是设置标志量interruped 用来标识当前的锁已经被中断,在进行任何操作前,都会先判定这个中断标志,若被中断,则抛出程序异常。 目前还不知道这样做到底会如何,希望路过大神给指导一下意见!!!完全自学,希望不吝赐教。在写的过程中,考虑到一件事情,若中断标志被改变,也就是锁被中断,是否需要调用unlock()方法释放这个锁???

留下诸多疑问,希望路过的朋友留下自己的意见!


转载自:http://blog.csdn.net/u011322089/article/details/62434564

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