定制直播软件，分布式锁的演进你了解多少？

定制直播软件，分布式锁的演进你了解多少？

分布式锁的演进

基本原理
我们可以同时去一个地方“占坑”，如果占到，就执行逻辑。否则就必须等待，直到释放锁。“占坑”可以去redis，可以去数据库，可以去任何大家都能访问的地方。等待可以自旋的方式。

阶段一

 

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {//阶段一Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");//获取到锁，执行业务if (lock) {Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();//删除锁，如果在此之前报错或宕机会造成死锁stringRedisTemplate.delete("lock");return categoriesDb;}else {//没获取到锁，等待100ms重试try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return getCatalogJsonDbWithRedisLock();}}public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCategoryMap() {ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();String catalogJson = ops.get("catalogJson");if (StringUtils.isEmpty(catalogJson)) {System.out.println("缓存不命中，准备查询数据库。。。");Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb= getCategoriesDb();String toJSONString = JSON.toJSONString(categoriesDb);ops.set("catalogJson", toJSONString);return categoriesDb;}System.out.println("缓存命中。。。。");Map<String, List<Catalog2Vo>> listMap = JSON.parseObject(catalogJson, new TypeReference<Map<String, List<Catalog2Vo>>>() {});return listMap;}

 

问题：　setnx占好了位，业务代码异常或者程序在页面过程中宕机。没有执行删除锁逻辑，这就造成了死锁

解决： 设置锁的自动过期，即使没有删除，会自动删除

阶段二

 

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "111");if (lock) {//设置过期时间stringRedisTemplate.expire("lock", 30, TimeUnit.SECONDS);Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();stringRedisTemplate.delete("lock");return categoriesDb;}else {try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return getCatalogJsonDbWithRedisLock();}}

 

问题： setnx设置好，正要去设置过期时间，宕机。又死锁了。

解决： 设置过期时间和占位必须是原子的。redis支持使用setnx ex命令。

阶段三

 

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {//加锁的同时设置过期时间，二者是原子性操作Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "1111",5, TimeUnit.SECONDS);if (lock) {Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();//模拟超长的业务执行时间try {Thread.sleep(6000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}stringRedisTemplate.delete("lock");return categoriesDb;}else {try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return getCatalogJsonDbWithRedisLock();}
}

 

问题：　删除锁直接删除？？？如果由于业务时间很长，锁自己过期了，我们直接删除，有可能把别人正在持有的锁删除了。

解决： 占锁的时候，值指定为uuid，每个人匹配是自己的锁才删除。

阶段四

 

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {String uuid = UUID.randomUUID().toString();ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();//为当前锁设置唯一的uuid，只有当uuid相同时才会进行删除锁的操作Boolean lock = ops.setIfAbsent("lock", uuid,5, TimeUnit.SECONDS);if (lock) {Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();String lockValue = ops.get("lock");if (lockValue.equals(uuid)) {try {Thread.sleep(6000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}stringRedisTemplate.delete("lock");}return categoriesDb;}else {try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return getCatalogJsonDbWithRedisLock();}}

 

问题： 如果正好判断是当前值，正要删除锁的时候，锁已经过期，别人已经设置到了新的值。那么我们删除的是别人的锁

解决： 删除锁必须保证原子性。使用redis+Lua脚本完成

阶段五-最终形态

 

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {String uuid = UUID.randomUUID().toString();ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();Boolean lock = ops.setIfAbsent("lock", uuid,5, TimeUnit.SECONDS);if (lock) {Map<String, List<Catalog2Vo>> categoriesDb = getCategoryMap();String lockValue = ops.get("lock");String script = "if redis.call(\"get\",KEYS[1]) == ARGV[1] then\n" +"    return redis.call(\"del\",KEYS[1])\n" +"else\n" +"    return 0\n" +"end";stringRedisTemplate.execute(new DefaultRedisScript<Long>(script, Long.class), Arrays.asList("lock"), lockValue);return categoriesDb;}else {try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}return getCatalogJsonDbWithRedisLock();}}

 

保证加锁【占位+过期时间】和删除锁【判断+删除】的原子性。更难的事情，锁的自动续期。

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