介绍分布式锁,我觉得从项目的背景入手把
在伙伴匹配系统中,我创建了一个定时任务,做为缓存预热的手段
这个具体原因在Redis-CSDN博客
接下来切入正题:
想象每个服务器都有一个定时任务,都要对数据库或者缓存进行操作
这会带来什么问题?
1:首先最先想到的肯定是资源浪费
2:其次如果我这个定时任务是一个插入操作,那是不是会导致数据库或者缓存有很多的重复数据
再或者是一个修改操作,那肯定会造成结果不唯一的错误
那知道了问题,我们就要去想怎么解决?
解决办法
其实这个问题有点像操作系统中的临界区的问题
如果学过操作系统应该就很容易想到:锁
讲到了锁,那这个锁是一般的锁能锁得住嘛?
锁:
Java 实现锁:synchronized 关键字,这个在学习线程的时候学习过,很容易理解,
不过有个问题,这个synchronized是只对一个JVM有效
我们这里的项目场景可以用这个方法解决嘛?
显然不行,因为你一个synchronized只能锁住一个服务器,有多个服务器同时操作,你还是没有办法
接下来就引出
分布式锁
但是分布式锁这个东西需要考虑的点有很多:
分布式锁的注意事项:
- 用完锁要释放(腾地方)
- 锁一定要加过期时间
- 如果方法执行时间过长,锁提前过期了?
- 连锁效应:释放掉别人的锁
- 这样还是会存在多个方法同时执行的情况
解决方案:续期(看门狗机制)
分布式锁概述:
处理多个并发操作的情况,确保在分布式系统中的不同节点(不同服务器)上对共享资源的访问是有序的和安全的
什么意思呢:
有一个房间(数据库),有三台服务器ABC,他们都有这个定时任务,想要进去操作数据库
我们规定,ABC三个服务器需要抢夺一把锁,抢到的才能进入,进去之后并且还需要锁上门
这就和Java多线程很像。
分布式锁的实现:
说了这么多,我们应该怎么保证同一时间只有一个服务器能抢到锁呢?
核心思想:
先来的人先把数据改成自己的标识(服务器 ip),后来的人发现标识已存在,就抢锁失败,继续等待。
等先来的人执行方法结束,把标识清空,其他的人继续抢锁
下面介绍Redis实现分布式锁(我只会这个,等以后会得多了再来补充把)
分布式锁的实现:Redis
主要是基于命令:SETNX key value
塞滕克斯 |文档 --- SETNX | Docs (redis.io)
redis> SETNX mykey "Hello"
(integer) 1
redis> SETNX mykey "World"
(integer) 0
redis> GET mykey
"Hello"
用了setnx将mykey(key)设置为"Hello"(value)之后,不允许再更改了
更改会返回0。
当然如果我们直接用setnx命令去操作就很麻烦,就介绍下面这一个方法:
Redisson 实现分布式锁:
Redisson 是一个 java 操作 Redis 的客户端,提供了大量的分布式数据集来简化对 Redis 的操作和使用,可以让开发者像使用本地集合一样使用 Redis,完全感知不到 Redis 的存在。
还是贴一个官方文档:
https://github.com/redisson/redisson#quick-start
1:引入依赖:
<dependency><groupId>org.redisson</groupId><artifactId>redisson</artifactId><version>3.32.0</version>
</dependency>
2:配置:
package com.usercenter.usercenterproject.config;/*
Redission的配置*/import lombok.Data;
import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;@Configuration
@ConfigurationProperties
@Data
public class RedissionConfiguration {private String host;private String port;@Beanpublic RedissonClient redissonClient(){// 1. Create config objectConfig config = new Config();String address = String.format("redis://127.0.0.1:6379");config.useSingleServer().setAddress(address).setDatabase(3);// 2. Create Redisson instance// Sync and Async APIRedissonClient redisson = Redisson.create(config);return redisson;}}
这段直接复制官方文档,改一下地址就行。
还需要配置成单机模式config.useSingleServer()
3:Redisson得使用:
a.获取锁对象getLock:
final RLock lock = redissonClient.getLock("shayu:user:recommend:lock");
b.尝试获取锁的操作tryLock:
lock.tryLock(0,-1,TimeUnit.MILLISECONDS)
tryLock 方法会立即返回 false,表示获取锁失败;
而当锁可用时,则尝试获取锁并返回 true,表示成功获取锁。
tryLock这个方法有三个参数:
-
waitTime:等待时间,即尝试获取锁的最大等待时间。这个参数表示在尝试获取锁时最多愿意等待的时间长度,单位可以是毫秒或者其他时间单位。如果在等待时间内未能成功获取锁,则 tryLock 方法会返回 false。(这个得意思就是其它没有拿到这个锁得服务器,他们不能一直等待,等过了这个waitTime之后就会放弃抢锁)这里的waitTime可以设置为0,因为我们这个定时任务,只要有一个服务器获取了,其它服务器就不能再操作了
-
leaseTime:租约时间,表示获取锁成功后的租约时长。这个参数指定了成功获取锁后的持有时间长度,即锁的有效期,单位也可以是毫秒或其他时间单位。当锁的持有时间达到租约时长后,系统会自动释放锁。(表示这个获得锁的服务器的最长拥有时间,过了这个拥有时间,这个服务器就必须释放锁)这个leaseTime这里设置为-1,这是因为后面的看门狗机制
-
unit:时间单位,用于指定 waitTime 和 leaseTime 的时间单位,可以是 TimeUnit 中预定义的时间单位,例如 TimeUnit.MILLISECONDS 表示毫秒。这个参数用于确保 waitTime 和 leaseTime 的时间粒度符合需求。
c.释放锁unlock():
获取锁之后一定要释放
还有一个点,在释放锁之前要确认一下是否是自己的锁:lock.isHeldByCurrentThread()
finally {if(lock.isHeldByCurrentThread()){System.out.println("unlock"+Thread.currentThread().getId());lock.unlock();}}
可以将释放锁这段代码放在finally,因为创建锁需要捕获异常,如果不在finally中释放,就可以会发生这个锁一直存在这种现象。
Redisson的看门狗机制:
我们设想一个场景,假设一台服务器获取了锁之后,要往数据库中插入数据,全部插入完的时间是30ms,不过锁的过期时间是20ms,那这样就会发生问题:
我操作还没做完,这个锁就过期了,这怎么行。
所以:Redisson的看门狗机制就可以解决这个问题:
这个机制可以自动延长锁的过期时间(只要你不释放锁,就会一直延长)
如何启动这个看门狗机制呢?
只要在tryLock的realseTime中传入-1,就可以启动Redisson的看门狗机制。