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概述

为了防止分布式系统中的多个进程之间相互干扰,我们需要一种分布式协调技术来对这些进程进行调度。而这个分布式协调技术的核心就是来实现这个分布式锁

 

为什么要使用分布式锁

  • 成员变量 A 存在 JVM1、JVM2、JVM3 三个 JVM 内存中
  • 成员变量 A 同时都会在 JVM 分配一块内存,三个请求发过来同时对这个变量操作,显然结果是不对的
  • 不是同时发过来,三个请求分别操作三个不同 JVM 内存区域的数据,变量 A 之间不存在共享,也不具有可见性,处理的结果也是不对的
    注:该成员变量 A 是一个有状态的对象

如果我们业务中确实存在这个场景的话,我们就需要一种方法解决这个问题,这就是分布式锁要解决的问题

分布式锁应该具备哪些条件

  • 在分布式系统环境下,一个方法在同一时间只能被一个机器的一个线程执行
  • 高可用的获取锁与释放锁
  • 高性能的获取锁与释放锁
  • 具备可重入特性(可理解为重新进入,由多于一个任务并发使用,而不必担心数据错误)
  • 具备锁失效机制,防止死锁
  • 具备非阻塞锁特性,即没有获取到锁将直接返回获取锁失败

分布式锁的实现有哪些

  • Memcached:利用 Memcached 的 add 命令。此命令是原子性操作,只有在 key 不存在的情况下,才能 add 成功,也就意味着线程得到了锁。
  • Redis:和 Memcached 的方式类似,利用 Redis 的 setnx 命令。此命令同样是原子性操作,只有在 key 不存在的情况下,才能 set 成功。
  • Zookeeper:利用 Zookeeper 的顺序临时节点,来实现分布式锁和等待队列。Zookeeper 设计的初衷,就是为了实现分布式锁服务的。
  • Chubby:Google 公司实现的粗粒度分布式锁服务,底层利用了 Paxos 一致性算法。

通过 Redis 分布式锁的具体实现

  1. 自定义注解
package com.test.alex.annotation;

import org.springframework.stereotype.Component;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * @Title: RedisLock
 * @Description: redis分布式锁
 * @Auther:wangli
 * @Version: 1.0
 * @create 2019-11-21 15:58
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Documented
@Component
public @interface RedisLock {

    /**
     * 锁的前缀
     * @return
     */
    String lockUniquePrefix () default "lock_";

    /**
     * 过期时间
     *
     * @return
     */
    long expire() default 30L;
}

2.Aop 中Around方法拦截方法 其中使用了hutool工具类,生成hash值。

package com.test.alex.aspect;

import cn.hutool.core.util.HashUtil;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.frame.dyzh.annotation.RedisLock;
import com.frame.dyzh.core.common.exception.BizException;
import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.ui.ModelMap;
import org.springframework.validation.support.BindingAwareModelMap;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.util.Arrays;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @Title: ControllerLogAspect
 * @Description:
 * @Auther:wangli
 * @Version: 1.0
 * @create 2019-04-12 19:00
 */
@Aspect
@Component
public class ControllerLogAspect {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(ControllerLogAspect.class);




    // 分布式事务锁
    public static final String REDISLOCK = "@annotation(com.test.alex.annotation.RedisLock)";


    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    @Around(REDISLOCK)
    public Object redisLock(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        Object proceed=null;
        //获取注解
        MethodSignature signature = (MethodSignature) pjp.getSignature();
        RedisLock redisLock = signature.getMethod().getAnnotation(RedisLock.class);
            //获取请求参数
            Object[] args = pjp.getArgs();
            //转为哈希code
            int hashcode = HashUtil.elfHash(args[0].toString());

            //前缀+方法名称+请求参数的hash值
            String key = redisLock.lockUniquePrefix() + signature.getName() + hashcode;

            //线程id
        String threadId = String.valueOf(Thread.currentThread().getId());

        Boolean res = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, threadId, redisLock.expire(), TimeUnit.SECONDS);
            if (!res) {
                throw new BizException("请勿重复请求");
            }
        try {
            proceed = pjp.proceed();
        }finally {
            //判断是否是同一个线程才去删除,防止线程错误删除,死锁问题
            if (threadId.equals(redisTemplate.opsForValue().get(key))) {
                redisTemplate.delete(key);
            }

        }


        return proceed;
    }

     
}


3.具体使用

 
    @RedisLock(lockUniquePrefix = "test_",expire = 400L)
    public void test() {
       
    }

源码地址:https://github.com/StruggleAlex/redis-lock