【干貨貼】DCS實踐干貨：使用Redis實現分布式鎖

場景介紹

很多互聯網場景（如商品秒殺，論壇回帖蓋樓等），需要用加鎖的方式，以對某種資源進行順序訪問控制。如果應用服務集群部署，則涉及到對分布式應用加鎖。當前分布式加鎖主要有三種方式：（磁盤）數據庫、緩存數據庫、Zookeeper。接下里讓我們一起看看加鎖實踐過程。

加鎖實現

package dcsDemo01;

import java.util.UUID;

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class DistributedLock {

private final String host = "192.168.0.220";

private final int port = 6379;

private static final String SUCCESS = "OK";

private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";

private static final String EXPIRE_TIME = "PX";

public? DistributedLock(){}

/*

* @param lockName????? 鎖名

* @param timeout?????? 獲取鎖的超時時間

* @param lockTimeout?? 鎖的有效時間

* @return????????????? 鎖的標識

*/

public String getLockWithTimeout(String lockName, long timeout, long lockTimeout) {

String ret = null;

Jedis jedisClient = new Jedis(host, port);

try {

String authMsg = jedisClient.auth("Demo@123");

if (!SUCCESS.equals(authMsg)) {

System.out.println("AUTH FAILED: " + authMsg);

}

String identifier = UUID.randomUUID().toString();

String lockKey = "DLock:" + lockName;

long end = System.currentTimeMillis() + timeout;

while(System.currentTimeMillis() < end) {

String result = jedisClient.set(lockKey, identifier, SET_IF_NOT_EXIST, EXPIRE_TIME, lockTimeout);

if(SUCCESS.equals(result)) {

ret = identifier;

break;

}

try {

Thread.sleep(2);

} catch (InterruptedException e) {

Thread.currentThread().interrupt();

}

}

}

catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}finally {

jedisClient.quit();

jedisClient.close();

}

return ret;

}

/*

* @param lockName??????? 鎖名

* @param identifier??? 鎖的標識

*/

public void releaseLock(String lockName, String identifier) {

Jedis jedisClient = new Jedis(host, port);

try {

String authMsg = jedisClient.auth("Demo@123");

if (!SUCCESS.equals(authMsg)) {

System.out.println("AUTH FAILED: " + authMsg);

}

String lockKey = "DLock:" + lockName;

if(identifier.equals(jedisClient.get(lockKey))) {

jedisClient.del(lockKey);

}

}

catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}finally {

jedisClient.quit();

jedisClient.close();

}

}

}

測試代碼

假設20個線程對10臺mate10手機進行搶購：

package dcsDemo01;

import java.util.UUID;

public class CaseTest {

public static void main(String[] args) {

ServiceOrder service = new ServiceOrder();

for (int i = 0; i < 20; i++) {

ThreadBuy client = new ThreadBuy(service);

client.start();

}

}

}

class ServiceOrder {

private final int MAX = 10;

DistributedLock DLock = new DistributedLock();

int n = 10;

public void handleOder() {

String userName = UUID.randomUUID().toString().substring(0,8) + Thread.currentThread().getName();

String identifier = DLock.getLockWithTimeout("Huawei Mate 10", 10000, 2000);

System.out.println("正在為用戶：" + userName + " 處理訂單");

if(n > 0) {

int num = MAX - n + 1;

System.out.println("用戶："+ userName + "購買第" + num + "臺，剩余" + (--n) + "臺");

}else {

System.out.println("用戶："+ userName + "無法購買，已售罄！");

}

DLock.releaseLock("Huawei Mate 10", identifier);

}

}

class ThreadBuy extends Thread {

private ServiceOrder service;

public ThreadBuy(ServiceOrder service) {

this.service = service;

}

@Override

public void run() {

service.handleOder();

}

}

運行結果

配置好實際的緩存實例連接地址、端口與連接密碼，運行代碼，得到以下結果：

正在為用戶：eee56fb7Thread-16 處理訂單

用戶：eee56fb7Thread-16購買第1臺，剩余9臺

正在為用戶：d6521816Thread-2 處理訂單

用戶：d6521816Thread-2購買第2臺，剩余8臺

正在為用戶：d7b3b983Thread-19 處理訂單

用戶：d7b3b983Thread-19購買第3臺，剩余7臺

正在為用戶：36a6b97aThread-15 處理訂單

用戶：36a6b97aThread-15購買第4臺，剩余6臺

正在為用戶：9a973456Thread-1 處理訂單

用戶：9a973456Thread-1購買第5臺，剩余5臺

正在為用戶：03f1de9aThread-14 處理訂單

用戶：03f1de9aThread-14購買第6臺，剩余4臺

正在為用戶：2c315ee6Thread-11 處理訂單

用戶：2c315ee6Thread-11購買第7臺，剩余3臺

正在為用戶：2b03b7c0Thread-12 處理訂單

用戶：2b03b7c0Thread-12購買第8臺，剩余2臺

正在為用戶：75f25749Thread-0 處理訂單

用戶：75f25749Thread-0購買第9臺，剩余1臺

正在為用戶：26c71db5Thread-18 處理訂單

用戶：26c71db5Thread-18購買第10臺，剩余0臺

正在為用戶：c32654dbThread-17 處理訂單

用戶：c32654dbThread-17無法購買，已售罄！

正在為用戶：df94370aThread-7 處理訂單

用戶：df94370aThread-7無法購買，已售罄！

正在為用戶：0af94cddThread-5 處理訂單

用戶：0af94cddThread-5無法購買，已售罄！

正在為用戶：e52428a4Thread-13 處理訂單

用戶：e52428a4Thread-13無法購買，已售罄！

正在為用戶：46f91208Thread-10 處理訂單

用戶：46f91208Thread-10無法購買，已售罄！

正在為用戶：e0ca87bbThread-9 處理訂單

用戶：e0ca87bbThread-9無法購買，已售罄！

正在為用戶：f385af9aThread-8 處理訂單

用戶：f385af9aThread-8無法購買，已售罄！

正在為用戶：46c5f498Thread-6 處理訂單

用戶：46c5f498Thread-6無法購買，已售罄！

正在為用戶：935e0f50Thread-3 處理訂單

用戶：935e0f50Thread-3無法購買，已售罄！

正在為用戶：d3eaae29Thread-4 處理訂單

用戶：d3eaae29Thread-4無法購買，已售罄！

如果注釋掉加鎖代碼，變成無鎖情況，則搶購無序。

//測試類中注釋兩行用于加鎖的代碼：

public void handleOder() {

String userName = UUID.randomUUID().toString().substring(0,8) + Thread.currentThread().getName();

//加鎖代碼

//String identifier = DLock.getLockWithTimeout("Huawei Mate 10", 10000, 2000);

System.out.println("正在為用戶：" + userName + " 處理訂單");

if(n > 0) {

int num = MAX - n + 1;

System.out.println("用戶："+ userName + "夠買第" + num + "臺，剩余" + (--n) + "臺");

}else {

System.out.println("用戶："+ userName + "無法夠買，已售罄！");

}

//加鎖代碼

//DLock.releaseLock("Huawei Mate 10", identifier);

}

注釋加鎖代碼后的運行結果，可以看出處理過程是無序的：

正在為用戶：e04934ddThread-5 處理訂單

正在為用戶：a4554180Thread-0 處理訂單

用戶：a4554180Thread-0購買第2臺，剩余8臺

正在為用戶：b58eb811Thread-10 處理訂單

用戶：b58eb811Thread-10購買第3臺，剩余7臺

正在為用戶：e8391c0eThread-19 處理訂單

正在為用戶：21fd133aThread-13 處理訂單

正在為用戶：1dd04ff4Thread-6 處理訂單

用戶：1dd04ff4Thread-6購買第6臺，剩余4臺

正在為用戶：e5977112Thread-3 處理訂單

正在為用戶：4d7a8a2bThread-4 處理訂單

用戶：e5977112Thread-3購買第7臺，剩余3臺

正在為用戶：18967410Thread-15 處理訂單

用戶：18967410Thread-15購買第9臺，剩余1臺

正在為用戶：e4f51568Thread-14 處理訂單

用戶：21fd133aThread-13購買第5臺，剩余5臺

用戶：e8391c0eThread-19購買第4臺，剩余6臺

正在為用戶：d895d3f1Thread-12 處理訂單

用戶：d895d3f1Thread-12無法購買，已售罄！

正在為用戶：7b8d2526Thread-11 處理訂單

用戶：7b8d2526Thread-11無法購買，已售罄！

正在為用戶：d7ca1779Thread-8 處理訂單

用戶：d7ca1779Thread-8無法購買，已售罄！

正在為用戶：74fca0ecThread-1 處理訂單

用戶：74fca0ecThread-1無法購買，已售罄！

用戶：e04934ddThread-5購買第1臺，剩余9臺

用戶：e4f51568Thread-14購買第10臺，剩余0臺

正在為用戶：aae76a83Thread-7 處理訂單

用戶：aae76a83Thread-7無法購買，已售罄！

正在為用戶：c638d2cfThread-2 處理訂單

用戶：c638d2cfThread-2無法購買，已售罄！

正在為用戶：2de29a4eThread-17 處理訂單

用戶：2de29a4eThread-17無法購買，已售罄！

正在為用戶：40a46ba0Thread-18 處理訂單

用戶：40a46ba0Thread-18無法購買，已售罄！

正在為用戶：211fd9c7Thread-9 處理訂單

用戶：211fd9c7Thread-9無法購買，已售罄！

正在為用戶：911b83fcThread-16 處理訂單

用戶：911b83fcThread-16無法購買，已售罄！

用戶：4d7a8a2bThread-4購買第8臺，剩余2臺

總的來說，使用DCS服務中Redis類型的緩存實例實現分布式加鎖，有幾大優勢：

1、加鎖操作簡單，使用SET、GET、DEL等幾條簡單命令即可實現鎖的獲取和釋放。

2、性能優越，緩存數據的讀寫優于磁盤數據庫與Zookeeper。

3、可靠性強，DCS有主備和集群實例類型，避免單點故障。

以上代碼實現僅展示使用DCS服務進行加鎖訪問的便捷性，具體技術實現需要考慮死鎖、鎖的檢查等情況，歡迎點擊分布式緩存服務DCS了解更多。

Redis 分布式緩存服務

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