一聚教程网:一个值得你收藏的教程网站

最新下载

热门教程

Redis分布式锁之红锁代码实现方法

时间:2022-08-09 编辑:袖梨 来源:一聚教程网

本篇文章小编给大家分享一下Redis分布式锁之红锁代码实现方法,文章代码介绍的很详细,小编觉得挺不错的,现在分享给大家供大家参考,有需要的小伙伴们可以来看看。

一、问题

分布式锁,当我们请求一个分布式锁的时候,成功了,但是这时候slave还没有复制我们的锁,masterDown了,我们的应用继续请求锁的时候,会从继任了master的原slave上申请,也会成功。

这就会导致,同一个锁被获取了不止一次。

二、办法

Redis中针对此种情况,引入了红锁的概念。

三、原理

用Redis中的多个master实例,来获取锁,只有大多数实例获取到了锁,才算是获取成功。具体的红锁算法分为以下五步:

获取当前的时间(单位是毫秒)。

使用相同的key和随机值在N个节点上请求锁。这里获取锁的尝试时间要远远小于锁的超时时间,防止某个masterDown了,我们还在不断的获取锁,而被阻塞过长的时间。

只有在大多数节点上获取到了锁,而且总的获取时间小于锁的超时时间的情况下,认为锁获取成功了。

如果锁获取成功了,锁的超时时间就是最初的锁超时时间进去获取锁的总耗时时间。

如果锁获取失败了,不管是因为获取成功的节点的数目没有过半,还是因为获取锁的耗时超过了锁的释放时间,都会将已经设置了key的master上的key删除。

四、实战

Redission就实现了红锁算法,使用的步骤如下:

1、引入maven



   org.redisson
   redisson
   3.9.0
 

2、引入代码

Config config1 = new Config();
config1.useSingleServer().setAddress("redis://172.0.0.1:5378").setPassword("a123456").setDatabase(0);
RedissonClient redissonClient1 = Redisson.create(config1);

Config config2 = new Config();
config2.useSingleServer().setAddress("redis://172.0.0.1:5379").setPassword("a123456").setDatabase(0);
RedissonClient redissonClient2 = Redisson.create(config2);

Config config3 = new Config();
config3.useSingleServer().setAddress("redis://172.0.0.1:5380").setPassword("a123456").setDatabase(0);
RedissonClient redissonClient3 = Redisson.create(config3);

/**
 * 获取多个 RLock 对象
 */
RLock lock1 = redissonClient1.getLock(lockKey);
RLock lock2 = redissonClient2.getLock(lockKey);
RLock lock3 = redissonClient3.getLock(lockKey);

/**
 * 根据多个 RLock 对象构建 RedissonRedLock (最核心的差别就在这里)
 */
RedissonRedLock redLock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);

try {
    /**
     * 4.尝试获取锁
     * waitTimeout 尝试获取锁的最大等待时间,超过这个值,则认为获取锁失败
     * leaseTime   锁的持有时间,超过这个时间锁会自动失效(值应设置为大于业务处理的时间,确保在锁有效期内业务能处理完)
     */
    boolean res = redLock.tryLock((long)waitTimeout, (long)leaseTime, TimeUnit.SECONDS);
    if (res) {
        //成功获得锁,在这里处理业务
    }
} catch (Exception e) {
    throw new RuntimeException("aquire lock fail");
}finally{
    //无论如何, 最后都要解锁
    redLock.unlock();
}

3、核心源码

public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
    long newLeaseTime = -1;
    if (leaseTime != -1) {
        newLeaseTime = unit.toMillis(waitTime)*2;
    }
    
    long time = System.currentTimeMillis();
    long remainTime = -1;
    if (waitTime != -1) {
        remainTime = unit.toMillis(waitTime);
    }
    long lockWaitTime = calcLockWaitTime(remainTime);
    /**
     * 1. 允许加锁失败节点个数限制(N-(N/2+1))
     */
    int failedLocksLimit = failedLocksLimit();
    /**
     * 2. 遍历所有节点通过EVAL命令执行lua加锁
     */
    List acquiredLocks = new ArrayList<>(locks.size());
    for (ListIterator iterator = locks.listIterator(); iterator.hasNext();) {
        RLock lock = iterator.next();
        boolean lockAcquired;
        /**
         *  3.对节点尝试加锁
         */
        try {
            if (waitTime == -1 && leaseTime == -1) {
                lockAcquired = lock.tryLock();
            } else {
                long awaitTime = Math.min(lockWaitTime, remainTime);
                lockAcquired = lock.tryLock(awaitTime, newLeaseTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
            }
        } catch (RedisResponseTimeoutException e) {
            // 如果抛出这类异常,为了防止加锁成功,但是响应失败,需要解锁所有节点
            unlockInner(Arrays.asList(lock));
            lockAcquired = false;
        } catch (Exception e) {
            // 抛出异常表示获取锁失败
            lockAcquired = false;
        }
        
        if (lockAcquired) {
            /**
             *4. 如果获取到锁则添加到已获取锁集合中
             */
            acquiredLocks.add(lock);
        } else {
            /**
             * 5. 计算已经申请锁失败的节点是否已经到达 允许加锁失败节点个数限制 (N-(N/2+1))
             * 如果已经到达, 就认定最终申请锁失败,则没有必要继续从后面的节点申请了
             * 因为 Redlock 算法要求至少N/2+1 个节点都加锁成功,才算最终的锁申请成功
             */
            if (locks.size() - acquiredLocks.size() == failedLocksLimit()) {
                break;
            }

            if (failedLocksLimit == 0) {
                unlockInner(acquiredLocks);
                if (waitTime == -1 && leaseTime == -1) {
                    return false;
                }
                failedLocksLimit = failedLocksLimit();
                acquiredLocks.clear();
                // reset iterator
                while (iterator.hasPrevious()) {
                    iterator.previous();
                }
            } else {
                failedLocksLimit--;
            }
        }

        /**
         * 6.计算 目前从各个节点获取锁已经消耗的总时间,如果已经等于最大等待时间,则认定最终申请锁失败,返回false
         */
        if (remainTime != -1) {
            remainTime -= System.currentTimeMillis() - time;
            time = System.currentTimeMillis();
            if (remainTime <= 0) {
                unlockInner(acquiredLocks);
                return false;
            }
        }
    }

    if (leaseTime != -1) {
        List> futures = new ArrayList<>(acquiredLocks.size());
        for (RLock rLock : acquiredLocks) {
            RFuture future = ((RedissonLock) rLock).expireAsync(unit.toMillis(leaseTime), TimeUnit.MILLISECONDS);
            futures.add(future);
        }
        
        for (RFuture rFuture : futures) {
            rFuture.syncUninterruptibly();
        }
    }

    /**
     * 7.如果逻辑正常执行完则认为最终申请锁成功,返回true
     */
    return true;
}

热门栏目