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一、分布式鎖使用場景：
代碼部署在多臺服務器上，即分布式部署。
多個進程同步訪問一個共享資源。
二、需要的技術：
數據庫：mongo
java：mongo操作插件類 MongoTemplate（maven引用），如下：
<!--mongodo開始-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.data</groupId>
<artifactId>spring-data-mongodb</artifactId>
<version>1.8.2.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.data</groupId>
<artifactId>spring-data-commons</artifactId>
<version>1.10.0.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mongodb</groupId>
<artifactId>mongo-java-driver</artifactId>
<version>2.13.0-rc2</version>
</dependency>
<!--mongodo結束-->
三、實現代碼：
主實現邏輯及外部調用方法，獲得鎖調用getLock，釋放鎖調用releaseLock，詳情如下：
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class MongoDistributedLock {
static MongoLockDao mongoLockDao;
static {
mongoLockDao = SpringBeanUtils.getBean("mongoLockDao");
}
/**
* 獲得鎖的步驟：
* 1、首先判斷鎖是否被其他請求獲得；如果沒被其他請求獲得則往下進行；
* 2、判斷鎖資源是否過期，如果過期則釋放鎖資源；
* 3.1、嘗試獲得鎖資源，如果value=1，那么獲得鎖資源正常;（在當前請求已經獲得鎖的前提下，還可能有其他請求嘗試去獲得鎖，此時會導致當前鎖的過期時間被延長，由于延長時間在毫秒級，可以忽略。）
* 3.2、value>1,則表示當前請求在嘗試獲取鎖資源過程中，其他請求已經獲取了鎖資源，即當前請求沒有獲得鎖；
* ！！！注意，不需要鎖資源時，及時釋放鎖資源！！！。
*
* @param key
* @param expire
* @return
*/
public static boolean getLock(String key, long expire) {
List<MongoLock> mongoLocks = mongoLockDao.getByKey(key);
//判斷該鎖是否被獲得,鎖已經被其他請求獲得，直接返回
if (mongoLocks.size() > 0 && mongoLocks.get(0).getExpire() >= System.currentTimeMillis()) {
return false;
}
//釋放過期的鎖
if (mongoLocks.size() > 0 && mongoLocks.get(0).getExpire() < System.currentTimeMillis()) {
releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis());
}
//！！(在高并發前提下)在當前請求已經獲得鎖的前提下，還可能有其他請求嘗試去獲得鎖，此時會導致當前鎖的過期時間被延長，由于延長時間在毫秒級，可以忽略。
Map<String, Object> mapResult = mongoLockDao.incrByWithExpire(key, 1, System.currentTimeMillis() + expire);
//如果結果是1，代表當前請求獲得鎖
if ((Integer) mapResult.get("value") == 1) {
return true;
//如果結果>1，表示當前請求在獲取鎖的過程中，鎖已被其他請求獲得。
} else if ((Integer) mapResult.get("value") > 1) {
return false;
}
return false;
}
/**
* 釋放鎖
*
* @param key
*/
public static void releaseLock(String key) {
Map<String, Object> condition = new HashMap<>();
condition.put("key", key);
mongoLockDao.remove(condition);
}
/**
* 釋放過期鎖
*
* @param key
* @param expireTime
*/
private static void releaseLockExpire(String key, long expireTime) {
mongoLockDao.removeExpire(key, expireTime);
}
}
MongoLockDao實現代碼：
import org.springframework.data.mongodb.core.FindAndModifyOptions;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Criteria;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Query;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Update;
import org.springframework.stereotype.Repository;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
@Repository
public class MongoLockDao <MongoLock> {
private Class<?> clz;
public Class<?> getClz() {
if (clz == null) {
//獲取泛型的Class對象
clz = ((Class<?>)
(((ParameterizedType) (this.getClass().getGenericSuperclass())).getActualTypeArguments()[0]));
}
return clz;
}
/**
* 返回指定key的數據
*
* @param key
* @return
*/
public List<MongoLock> getByKey(String key) {
Query query = new Query();
query.addCriteria(Criteria.where("key").is(key));
return (List<MongoLock>) mongoTemplate.find(query, getClz());
}
/**
* 指定key自增increment(原子加),并設置過期時間
*
* @param key
* @param increment
* @param expire
* @return
*/
public Map<String, Object> incrByWithExpire(String key, double increment, long expire) {
//篩選
Query query = new Query();
query.addCriteria(new Criteria("key").is(key));
//更新
Update update = new Update();
update.inc("value", increment);
update.set("expire", expire);
//可選項
FindAndModifyOptions options = FindAndModifyOptions.options();
//沒有則新增
options.upsert(true);
//返回更新后的值
options.returnNew(true);
Map<String, Object> resultMap = new HashMap<>();
resultMap.put("value", Double.valueOf(((MongoLock)
mongoTemplate.findAndModify(query, update, options, getClz())).getValue()).intValue());
resultMap.put("expire", Long.valueOf(((MongoLock)
mongoTemplate.findAndModify(query, update, options, getClz())).getExpire()).longValue());
return resultMap;
}
/**
* 根據value刪除過期的內容
*
* @param key
* @param expireTime
*/
public void removeExpire(String key, long expireTime) {
Query query = new Query();
query.addCriteria(Criteria.where("key").is(key));
query.addCriteria(Criteria.where("expire").lt(expireTime));
mongoTemplate.remove(query, getClz());
}
public void remove(Map<String, Object> condition) {
Query query = new Query();
Set<Map.Entry<String, Object>> set = condition.entrySet();
int flag = 0;
for (Map.Entry<String, Object> entry : set) {
query.addCriteria(Criteria.where(entry.getKey()).is(entry.getValue()));
flag = flag + 1;
}
if (flag == 0) {
query = null;
}
mongoTemplate.remove(query, getClz());
}
}
MongoLock實體：
public class MongoLock {
private String key;
private double value;
private long expire;
public double getValue() {
return value;
}
public void setValue(double value) {
this.value = value;
}
public long getExpire() {
return expire;
}
public void setExpire(long expire) {
this.expire = expire;
}
public String getKey() {
return key;
}
public void setKey(String key) {
this.key = key;
}
}
四、設計思路
前提：利用mongo實現id自增，且自增過程為原子操作，即線程安全。
假設有A、B兩個請求通過請求資源。
當A請求到資源是調用mongo自增 +1，并將結果返回給A，即1，此時結果等于1則表明，A請求過程中沒有其他請求請求到資源，將鎖資源分配給A。
當B請求到資源是調用mongo自增 +1，并將結果返回給A，即2。此時結果大于1則表明，B請求過程中有其他請求請求到資源，鎖資源不能分配給B。
這樣就是實現了多個請求請求同一個鎖并且排隊。
關于鎖過期時間 ：
如果圖中代碼1releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis())修改為releaseLockExpire(key)，即在釋放鎖的時候沒有傳入過期時間，會產生如下情況：
A、B兩個請求同時通過條件，進入到代碼 1
B執行完刪除操作，進入代碼2，并且剛剛獲得到鎖資源，而此時A及有可能剛開始執行釋放鎖的操作。
此時就會發生，A釋放了B剛剛獲得的鎖，這樣B就會失去剛剛獲得的鎖，而B確沒有感知，從而造成邏輯錯誤。
而releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis())，即在釋放鎖的時候判斷一下過期時間，這樣就不會誤刪B剛剛獲得的鎖。
以上這篇mongo分布式鎖Java實現方法(推薦)就是小編分享給大家的全部內容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持億速云。
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