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這篇文章主要講解了Java基于redis實現分布式鎖的方法，內容清晰明了，對此有興趣的小伙伴可以學習一下，相信大家閱讀完之后會有幫助。
為什么會有這個需求：
例如一個簡單用戶的操作，一個線程去修改用戶狀態，首先在在內存中讀出用戶的狀態，然后在內存中進行修改，然后在存到數據庫中。在單線程中，這是沒有問題的。但是在多線程中由于讀取，修改，寫入是三個操作，不是原子操作（同時成功或失敗），因此在多線程中會存在數據的安全性問題。
這個問題的話，就可以用分布式鎖在限制程序的并發執行。
實現思路：
就是進來一個先占位，當別的線程進來操作的時候，發現有人占位了，就會放棄或者稍后再試。
占位的實現：
在redis中的setnx命令來實現，redis命令可以參考我這篇博客https://www.cnblogs.com/javazl/p/12657280.html，默認set命令就是存值，當key存在的時候，set就會覆蓋key的value值，而setnx則不會。當沒有key的時候，setnx就會進來先占位，當key存在了，其他的setnx就進不來了。。等到第一個執行完成后，在del命令釋放位子。
代碼實現：
public class LockTest {
public static void main(String[] args) {
Redis redis = new Redis();
redis.execute(jedis->{
Long setnx = jedis.setnx("k1", "v1");
//setnx的返回值為long類型
if (setnx == 1) {
//沒人占位
jedis.set("name", "zl");
String name = jedis.get("name");
System.out.println(name);
//釋放資源
jedis.del("k1");
}else{
//有人占位，停止/暫緩 操作
}
});
}
}上邊代碼中，就是一個簡易的分布式鎖的實現，但是有一個問題。就是如果在占位后釋放前掛了。那么這個線程會一直釋放不了，也就是del命令沒有調用，后面的全部請求都阻塞到這里，鎖就變成了死鎖。因此這里需要去優化。
優化的方法就是加過期時間，確保鎖在一定時間后能夠釋放.
public class LockTest {
public static void main(String[] args) {
Redis redis = new Redis();
redis.execute(jedis->{
Long setnx = jedis.setnx("k1", "v1");
if (setnx == 1) {
//給鎖添加一個過期時間，防止應用在運行過程中拋出異常導致鎖無法及時得到釋放
jedis.expire("k1", 5);
//沒人占位
jedis.set("name", "zl");
String name = jedis.get("name");
System.out.println(name);
jedis.del("k1");
}else{
//有人占位，停止/暫緩 操作
}
});
}這樣處理后，就可以保證鎖可以正常的釋放。但是會有一個新的問題，就是如果在取鎖和設置過期時間服務器掛掉了，因為取鎖，也就是setnx和設置過期時間是兩個操作，不具備原子性所以不可能同時完成。這個鎖就會被一直占用，無法得到釋放，成為死鎖。那么如何解決呢？
在redis2.8之后，setnx和expireke可以通過一個命令一起執行，讓兩個操作變成一個，就會解決這個問題。
優化實現：
public class LockTest {
public static void main(String[] args) {
Redis redis = new Redis();
redis.execute(jedis->{
//將兩個操作合并成一個，nx就是setnx，ex就是expire
String set = jedis.set("k1", "v1", new SetParams().nx().ex(5));
//操作結果為okhuo或者error
if (set !=null && "OK".equals(set)) {
//給鎖添加一個過期時間，防止應用在運行過程中拋出異常導致鎖無法及時得到釋放
jedis.expire("k1", 5);
//沒人占位
jedis.set("name", "zl);
String name = jedis.get("name");
System.out.println(name);
//釋放資源
jedis.del("k1");
}else{
//有人占位，停止/暫緩 操作
}
});
}
}用過期時間優化后，雖然解決了死鎖的問題，但是又有一個新的問題產生，就是超時問題：
舉個例子:如果要執行的業務很耗時，可能會出現紊亂，當地一個線程獲取到鎖的時候，開始執行業務代碼，但是業務代碼很耗時，假如過期時間是3秒，而業務執行需要5秒，這樣，鎖就會提前釋放，然后第二個線程獲取到鎖并開始執行。當執行到第2秒的時候，第一個鎖也執行完了，此時第一個線程會釋放第二個線程的鎖，然后第三個線程繼續獲取鎖并執行，當到第3秒的時候第二個線程執行完了，那么又會提前釋放鎖，一直如此循環，會造成線程的紊亂。
那么解決的思路主要有兩種
盡量避免耗時操作。
去處理鎖，給鎖的value設置隨機數或隨機字符串，每當要釋放的時候去判斷這個value的值，如果是的話就去釋放，如果不是就不釋放，舉個例子，假設第一個線程進來，它獲取鎖的value是1，如果發生超時就會進入下一個線程，下一個線程會獲取新的value為
3，在釋放第二個所之前先去獲取value并比較，發現1不等于三，那么就不去釋放鎖。
第一種的話沒啥說的，但是第二種的話會有一個問題，就是釋放鎖會查看value，然后比較，然后釋放，會有三個操作，那么就不具備原子性，這樣操作的話，會出現死鎖。這里我們可以使用Lua腳本去處理。
Lua腳本的特點：
1.使用方便，redis內置了對Lua腳本的支持。
2.Lua可以在redis服務端原子性的執行多個redis命令
3.由于網絡的原因會影響到redis的性能，因此，使用Lua可以讓多個命令同時執行，降低了網絡給redis帶來的性能問題。
在redis中如何使用Lua腳本：
1.在redis服務端寫好，然后在java業務中調用腳本
2.可以直接在java中直接去寫，寫好后，需要執行時，每次將腳本發送到redis中去執行。
創建Lua腳本：
//用redis.call調用一個redis命令，調的是get命令，這個key是從外面傳進來的keyif redis.call("get",KEYS[1])==ARGV[1] then//如果相等就去操作釋放命令
return redis.call("del",KEYS[1])
else
return 0
end可以給Lua腳本求一個SHA1和：
cat lua/equal.lua | redis-cli -a root script load --pipe
script load這個命令會在Redis中緩存Lua腳本，并返回腳本內容的SHA1校驗和，然后在java中調用時，傳入SHA1校驗和作為參數，這樣redis服務端就知道執行那個腳本了。
接下來在java中編寫
public static void main(String[] args) {
Redis redis = new Redis();
for (int i = 0; i < 2; i++) {
redis.execute(jedis -> {
//1.先獲取一個隨機字符串
String value = UUID.randomUUID().toString();
//2.獲取鎖
String k1 = jedis.set("k1", value, new SetParams().nx().ex(5));
//3.判斷是否成功拿到鎖
if (k1 != null && "OK".equals(k1)) {
//4. 具體的業務操作
jedis.set("site", "zl");
String site = jedis.get("site");
System.out.println(site);
//5.釋放鎖
jedis.evalsha("b8059ba43af6ffe8bed3db65bac35d452f8115d8",
Arrays.asList("k1"), Arrays.asList(value));
} else {
System.out.println("沒拿到鎖");
}
});
}
}
}這樣處理的話，就解決了死鎖的問題。
看完上述內容，是不是對Java基于redis實現分布式鎖的方法有進一步的了解，如果還想學習更多內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道。
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