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哦哟!才知道,原来大厂的Redis分布式锁都这么设计

哦哟!才知道,原来大厂的Redis分布式锁都这么设计

作者: 马小莫QAQ | 来源:发表于2021-01-27 23:05 被阅读0次

    1 本地锁

    常用的即 synchronize 或 Lock 等 JDK 自带的锁,只能锁住当前进程,仅适用于单体架构服务。 而在分布式多服务实例场景下必须使用分布式锁

    2 分布式锁

    2.1 分布式锁的原理

    厕所占坑理论

    可同时去一个地方“占坑”:

    • 占到,就执行逻辑
    • 否则等待,直到释放锁

    可通过自旋方式自旋

    “占坑”可以去Redis、DB、任何所有服务都能访问的地方。

    2.2 分布式锁演进

    一阶段

    // 占分布式锁,去redis占坑
    Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");
    if(lock) {
        //加锁成功... 执行业务
        Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
        redisTemplate . delete( key: "lock");//fHßti
        return dataF romDb ;
    } else {
        // 加锁失败,重试。synchronized()
        // 休眠100ms重试
        // 自旋
        return getCatalogJsonFromDbwithRedisLock();
    }
    

    问题场景

    • setnx占好了坑,但是业务代码异常或程序在执行过程中宕机,即没有执行成功删除锁逻辑,导致死锁

    解决方案:设置锁的自动过期,即使没有删除,会自动删除。

    阶段二

    // 1\. 占分布式锁,去redis占坑
    Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent( "lock", "110")
    if(lock) {
        // 加锁成功...执行业务
    
        // 突然断电
    
        // 2\. 设置过期时间
        redisTemplate.expire("lock", timeout: 30, TimeUnit.SECONDS) ;
        Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
        //删除锁
        redisTemplate. delete( key; "lock");
        return dataFromDb;
    } else {
        // 加锁失败...重试。 synchronized ()
        // 休眠100ms重试
        // 自旋的方式
        return getCatalogJsonF romDbWithRedisLock();
    }
    

    问题场景

    • setnx设置好,正要去设置过期时间,宕机,又死锁

    解决方案:设置过期时间和占位必须是原子操作。redis支持使用setNxEx命令

    阶段三

    // 1\. 分布式锁占坑
    Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "110", 300, TimeUnit.SECONDS);
    if(lock)(
        // 加锁成功,执行业务
    
        // 2\. 设置过期时间,必须和加锁一起作为原子性操作
        // redisTemplate. expire( "lock", з0, TimeUnit.SECONDS);
        Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
        // 删除锁
        redisTemplate.delete( key: "lock")
        return dataFromDb;
    else {
        // 加锁失败,重试
        // 休眠100ms重试
        // 自旋
        return getCatalogJsonFromDbithRedislock()
    }
    

    阶段四

    已经拿到了 lockvalue ,有了 UUID,但是过期了现在!其他人拿到所锁设置了新值,于是 if 后将别人的锁删了!!也就是删除锁不是原子操作。

    Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
    String lockValue = redisTemplate.opsForValue().get("lock");
    if(uuid.equals(lockValue)) {
        // 删除我自己的锁
        redisTemplate.delete("lock");
    }
    

    问题场景

    • 如果正好判断是当前值,正要删除锁时,锁已过期,别人已设置成功新值。那删除的就是别人的锁.
    • 解决方案

    删除锁必须保证原子性。使用redis+Lua脚本。

    阶段五

    • 确保加锁/解锁都是原子操作
    String script = 
        "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] 
            then return redis.call('del', KEYS[1]) 
        else 
            return 0 
        end";
    

    保证加锁【占位+过期时间】和删除锁【判断+删除】的原子性。 更难的事情,锁的自动续期。

    作者:JavaEdge在掘金
    链接:https://juejin.cn/post/6922275721431744525
    来源:掘金

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