redis和redisson分布式锁实现

分布式锁的基本原理
多个服务同时去一个地方“占坑”,如果占到就执行逻辑,否则就继续等待,直到释放锁.“占坑”可以去redis,也可以去数据库,或任何所有服务都能访问的地方.等待可以使用自旋的方式.
分布式锁的优化过程

锁的自动续期先设置一个较大的过期时间.

使用redis实现分布式锁

@Override
public Map<String, List<Catelog2Vo>> getCatalogJson(){
      
      
    // redis缓存存在的三个问题：
    // 缓存穿透： 数据库中不存在数据多次请求，每次都请求数据库。 解决办法：将null值放入缓存，并设置一个过期时间
    // 缓存雪崩： 多个缓存设置过期时间相同，同时失效，导致数据库同时处理大量请求。 解决办法： 过期时间加上一个随机值
    // 缓存击穿： 在缓存过期时间刚到期时有大量请求，导致数据库同时处理大量请求。 解决办法：加锁，只让一个请求请求数据库，从数据库中获取数据后放入缓存，其他请求获取锁后先从缓存获取
    // 从redis中查询
    String catalogJSON = redisTemplate.opsForValue().get("catalogJSON");
    // 如果redis中没有，则从数据库中查询
    if(StringUtils.isEmpty(catalogJSON)){
      
      
        return getCatalogJsonFromDbWithRedisLock();
    }
    // 转为指定的类型
    return JSON.parseObject(catalogJSON, new TypeReference<Map<String, List<Catelog2Vo>>>(){
      
      });
}

/**
 * redis分布式锁实现
 * @return
 */
public Map<String, List<Catelog2Vo>> getCatalogJsonFromDbWithRedisLock(){
      
      
    // 1.占分布式锁，去redis占坑
    String uuid = UUID.randomUUID().toString();
    // 当lock锁不存在的时候加锁，锁的值为UUID值，同时设置过期时间
    Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", uuid, 300, TimeUnit.SECONDS);
    if(lock){
      
      
        System.out.println("获取分布式锁成功");
        // 2. 加锁成功，执行业务
        Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb;
        try{
      
      
            dataFromDb = getDataFromDb();
        }finally {
      
      
            // 3. 通过lua脚本实现比较和删除锁同时执行(比较uuid和lock锁对应的value是否相等，如果相等则删除锁，返回1，否则返回0)
            String script = "if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
            redisTemplate.execute(new DefaultRedisScript<Long>(script, Long.class), Arrays.asList("lock"), uuid);
        }
        return dataFromDb;
    }else{
      
      
        try{
      
      
            Thread.sleep(200);
        }catch (Exception e){
      
      

        }
        System.out.println("获取分布式锁失败。。等待重试");
        // 自旋
        return getCatalogJsonFromDbWithRedisLock();
    }
}


/**
 * 从数据库中获取数据
 * @return
 */
public Map<String, List<Catelog2Vo>> getDataFromDb(){
      
      
    String catalogJSON = redisTemplate.opsForValue().get("catalogJSON");
    if(!StringUtils.isEmpty(catalogJSON)){
      
      
        return JSON.parseObject(catalogJSON, new TypeReference<Map<String, List<Catelog2Vo>>>(){
      
      });
    }
    // 将数据的多次查询变成一次
    List<CategoryEntity> selectList = baseMapper.selectList(null);
    // 1. 查出所有的一级分类
    List<CategoryEntity> level1Categorys = getParent_cid(selectList, 0L);
    // 2. 封装数据
    Map<String, List<Catelog2Vo>> parent_cid = level1Categorys.stream().collect(Collectors.toMap(k -> k.getCatId().toString(), v -> {
      
      
        // 根据一级分类，查到二级分类
        List<CategoryEntity> categoryEntities = getParent_cid(selectList, v.getCatId());
        // 封装上面的结果
        List<Catelog2Vo> catelog2Vos = null;
        if (categoryEntities != null) {
      
      
            catelog2Vos = categoryEntities.stream().map(l2 -> {
      
      
                Catelog2Vo catelog2Vo = new Catelog2Vo(v.getCatId().toString(), null, l2.getCatId().toString(), l2.getName());
                // 1. 根据二级分类查到三级分类封装成vo
                List<CategoryEntity> level3Catelog = getParent_cid(selectList, l2.getCatId());
                if(level3Catelog != null){
      
      
                    List<Catelog2Vo.Catelog3Vo> catelog3Vos = level3Catelog.stream().map(l3->{
      
      
                        Catelog2Vo.Catelog3Vo catelog3Vo = new Catelog2Vo.Catelog3Vo(l2.getCatId().toString(), l3.getCatId().toString(), l3.getName());
                        return catelog3Vo;
                    }).collect(Collectors.toList());
                    catelog2Vo.setCatalog3List(catelog3Vos);
                }
                return catelog2Vo;
            }).collect(Collectors.toList());
        }
        return catelog2Vos;
    }));
    // 从数据库中查到数据后，将数据转为json放入缓存中(因为json具有跨语言、跨平台兼容的特性)
    String s = JSON.toJSONString(parent_cid);
    redisTemplate.opsForValue().set("catalogJSON", s, 1, TimeUnit.DAYS);
    return parent_cid;
}

使用redisson实现分布式锁

/**
 * 使用redisson实现分布式锁
 * getCatalogJson方法和getDataFromDb方法同上
 * @return
 */
public Map<String, List<Catelog2Vo>> getCatalogJsonFromDbWithRedissonLock() {
      
      
    RLock lock = redisson.getLock("CatalogJson-lock");
    lock.lock();
    Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb;
    try{
      
      
        dataFromDb = getDataFromDb();
    }finally {
      
      
        lock.unlock();
    }
    return dataFromDb;
}

redisson一般锁实现

@ResponseBody
@GetMapping("/hello")
public String hello(){
      
      
    // 1. 获取一把锁，只要锁的名字一样，就是同一把锁
    RLock lock = redisson.getLock("my-lock");
    // 2. 加锁. 堵塞式等待，默认加的锁都是30s时间
    // 锁的自动续期：如果业务时间较长，运行期间会自动给锁续上新的30s，不用担心业务时间长导致锁自动过期被删掉
    // 加锁的业务只要运行完成，就不会给当前锁续期，即使不手动解锁，锁默认在30s后自动删除
    lock.lock();

    // 10s自动解锁，自动解锁时间一定要大于业务执行时间（因为在在业务执行期间，锁过期时间到了之后，不会自动续期）
    // 1）如果指定了锁的超时时间，就会发送给redis lua执行脚本，进行占锁，默认超时时间就是指定的时间
    // 2）如果没有指定锁的超时时间，就是用LockWatchdogTimeout(看门狗的默认超时时间：30*1000，即30s）
    //    只要占锁成功，就会启动一个定时任务（重新给锁设置过期时间，新的过期时间就是看门狗的默认时间），每隔看门狗的默认时间/3（即默认10s），就会自动续期
    // lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);
    try{
      
      
        System.out.println("加锁成功，执行业务。。。" + Thread.currentThread().getId());
        Thread.sleep(30000);
    }catch (Exception e){
      
      

    }finally {
      
      
        // 3. 解锁 即使解锁代码没有运行，默认30s后也会自动释放锁（前提是业务代码执行完毕，否则会自动延时）
        System.out.println("释放锁。。。" + Thread.currentThread().getId());
        lock.unlock();
    }
    return "hello";
}

redisson读写锁实现

// 读写锁能够保证一定能读到最新数据。修改期间，写锁是一个排他锁（互斥锁），读锁是一个共享锁
// 写锁没释放，读和写都必须等待；读锁没释放，都可以读，写必须等待
@GetMapping("/write")
@ResponseBody
public String writeValue(){
      
      
    RReadWriteLock lock = redisson.getReadWriteLock("rw-lock");
    String s = "";
    RLock rLock = lock.writeLock();
    try{
      
      
        // 改数据加写锁，读数据加读锁
        rLock.lock();
        s = UUID.randomUUID().toString();
        Thread.sleep(30000);
        redisTemplate.opsForValue().set("writeValue", s);
    }catch (InterruptedException e){
      
      
        e.printStackTrace();
    }finally {
      
      
        rLock.unlock();
    }
    return s;
}

@GetMapping("/read")
@ResponseBody
public String readValue(){
      
      
    String s = "";
    RReadWriteLock lock = redisson.getReadWriteLock("rw-lock");
    // 加读锁
    RLock rLock = lock.readLock();
    rLock.lock();
    try{
      
      
        s = redisTemplate.opsForValue().get("writeValue");
    }catch (Exception e){
      
      
        e.printStackTrace();
    }finally {
      
      
        rLock.unlock();
    }
    return s;
}

redisson闭锁实现

/**
 * 闭锁（确保某些活动直到其他活动都完成后才继续执行）之锁门测试用例
 * 5个班的人都走了才可以锁大门
 * @return
 */
@GetMapping("/lockDoor")
@ResponseBody
public String lockDoor() throws InterruptedException {
      
      
    RCountDownLatch door = redisson.getCountDownLatch("door");
    door.trySetCount(5);
    door.await();
    return "放假了";
}

@GetMapping("/gogogo/{id}")
public String gogogo(@PathVariable("id") Long id){
      
      
    RCountDownLatch door = redisson.getCountDownLatch("door");
    door.countDown();;
    return id + "班的人都走了";
}

redisson信号量实现

/**
 * 信号量之停车用例测试
 */
@GetMapping("/park")
@ResponseBody
public String park() throws InterruptedException {
      
      
    RSemaphore park = redisson.getSemaphore("park");
    park.acquire();  // 获取一个信号，占一个车位
    return "ok";
}

@GetMapping("/go")
public String go(){
      
      
    RSemaphore park = redisson.getSemaphore("park");
    park.release();  // 释放一个车位
    return "ok";
}

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