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基于Redis的SETNX操作怎么实现分布式锁

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import com.jd.jim.cli.Cluster;

import java.io.IOException;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**

 *

 * 基于Redis的SETNX操作实现的分布式锁

 *

 * @author lzc.java@icloud.com

 *

 */

public class RedisDistributedLock {

    private Cluster redis;

    // 锁的名字

    private String lockKey;

    // 锁的值

    private String lockVal = "";

    // 默认锁的有效时长(毫秒)

    private long lockExpires;

    private boolean locked;

    // 当前jvm内持有该锁的线程(if have one)  

    private Thread exclusiveOwnerThread;

    /**

     *

     * @param redis

     * @param lockKey  lockKey

     * @param lockExpires lockKey过期时间,单位:毫秒

     * @throws IOException

     */

    public RedisDistributedLock(Cluster redis, String lockKey, long lockExpires){

        this.redis = redis;

        this.lockKey = lockKey;

        this.lockExpires = lockExpires;

    }

    /**

     * 阻塞式获取锁 ,不过有超时时间,超过了tryGetLockTime还未获取到锁将直接返回false

     * @param tryGetLockTime

     * @param tryGetLockUnit

     * @return

     * @throws InterruptedException

     */

    protected boolean lock(long tryGetLockTime, TimeUnit tryGetLockUnit){

        try {

            // 超时控制 的时间可以从本地获取, 因为这个和锁超时没有关系, 只是一段时间区间的控制

            long start = System.currentTimeMillis();

            long timeout = tryGetLockUnit.toMillis(tryGetLockTime); 

            //int tryTimes=0;

            while (System.currentTimeMillis() - start < timeout) {

                //tryTimes++;

                //锁超时时间

                long lockExpireTime = System.currentTimeMillis() + lockExpires + 1;

                String stringOfLockExpireTime = String.valueOf(lockExpireTime);

                if (setnx(lockKey, stringOfLockExpireTime)) { // 获取到锁

                    // 成功获取到锁, 设置相关标识

                    locked = true;

                    exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();

                    //System.out.println("拿到锁了,哈哈:"+tryTimes);

                    return true;

                }

                //说明未获取到锁,进一步检查锁是否已经超时

                String lockVal=redis.get(lockKey);

                //是存在lockVal=null的情况的,C1客户端获取锁,并且处理完后,DEL掉锁,在DEL锁之前。

                // C2通过SETNX向lockKey设置时间戳T0 发现有客户端已经获取锁,进入GET操作。

                // 这时候C1客户端DEL掉锁成功。

                // C2向lockKey发送GET命令,获取返回值T1(null)。

                if(lockVal!=null&&Long.parseLong(lockVal)

                    //表明已经超时了,原来的线程可能可能出现意外未能及时释放锁

                    String oldLockVal=redis.getSet(lockKey,stringOfLockExpireTime);

                    //为什么会有下面这个判断呢?因为多线程情况下可能同时有多个线程在这一时刻发现锁过期,那么就会同时执行getSet获取锁操作,

                    //通过下面的比较,可以找到第一个执行getSet操作的线程,让其获得锁,其它的线程则重试

                    //oldLockVal也存在null的情况,大家可以想想为什么

                    if(lockVal.equals(oldLockVal)){

                        redis.expire(lockKey, lockExpires, TimeUnit.MILLISECONDS);

                        // 成功获取到锁, 设置相关标识

                        locked = true;

                        exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();

                        return true;

                    }

                }

                Thread.sleep(5L);

            }

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        }

        return false;

    }

    /**

     * 非阻塞,立即返回是否获取到锁

     * @return

     */

    public boolean tryLock() {

        if (setnx(lockKey, lockVal)) { // 获取到锁

            //  成功获取到锁, 设置相关标识

            locked = true;

            //setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());

            exclusiveOwnerThread = Thread.currentThread();

            return true;

        }

        return false;

    }

    private boolean setnx(String lockKey, Object val) {

        if (redis.setNX(lockKey, String.valueOf(val))) {

            redis.expire(lockKey, lockExpires, TimeUnit.MILLISECONDS);

            return true;

        }

        return false;

    }

    public boolean isLocked() {

        return locked;

    }

    /**

     * 释放锁

     */

    public void unlock() {

        // 检查当前线程是否持有锁

        if (Thread.currentThread() != exclusiveOwnerThread) {

            // 表明锁并非当前线程所持有,不应该由当前线程来释放锁

            System.out.println("表明锁并非当前线程所持有,不应该由当前线程来释放锁exclusiveOwnerThread:" + exclusiveOwnerThread + ",Thread.currentThread():"+Thread.currentThread()+",lockKey" + lockKey);

            return;

        }

        //gaohongtianluck 忽略了一个地方。用del命令释放锁,如果线程A获得锁之后运行太久,久到另已经获得的锁失效了。

        // 这时线程B进来,取缔了A上的锁,线程B运行到一半的时候,这时线程A也运行完了,杀一个回马枪把原本以为获取到的锁给del,

        // 实际上是B获得的锁,那么就会导致其他线程进来竞争,而B还以为自己独占锁

        //回复Ffadsfoadfjaodjfalkd:我也在思考这个问题,我觉得有一种写法可以尽量避免。在锁的时候,如果锁住了,回传超时时间,作为解锁时候的凭证,解锁时传入锁的键值和凭证。我思考的解锁时候有两种写法:

        //1、解锁前get一下键值的value,判断是不是和自己的凭证一样。但这样存在一些问题:

        //1)get时返回null的可能,此时表示有别的线程拿到锁并用完释放

        //2)get返回非null,但是不等于自身凭证。由于有getset那一步,当两个竞争线程都在这个过程中时,存在持有锁的线程凭证不等于value,而value是稍慢那一步线程设置的value。

        //

        //2、解锁前用凭证判断锁是否已经超时,如果没有超时,直接删除;如果超时,等着锁自动过期就好,免得误删别人的锁。但这种写法同样存在问题,由于线程调度的不确定性,判断到删除之间可能过去很久,并不是绝对意义上的正确解锁。

        //

        //关于解锁我只想到这么多,希望有帮助,欢迎拍砖多交流。

        //综上所述,lzc.java实现采用了非常简单的方法,如上所述,即超时的情况下可能会出现误释放锁的场景,所以使用的时候就需要合理设置超时时间了

        redis.del(lockKey);

        exclusiveOwnerThread = null;

    }

}

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本文名称:基于Redis的SETNX操作怎么实现分布式锁
本文来源:http://chengdu.cdxwcx.cn/article/iegpds.html