詳解RedisTemplate下Redis分布式鎖引發(fā)的系列問題

      自己的項(xiàng)目因?yàn)闀恢弊ト∧承┬畔?，但是本地會和線上經(jīng)常一起跑，造成沖突。這其實(shí)就是我們常說的分布式集群的問題了，本地和線上的服務(wù)器構(gòu)成了集群以及QPS為2的小并發(fā)(其實(shí)也不叫并發(fā)，不知道拿什么詞形容?)。

     首先，分布式集群的問題大家都知道，會造成數(shù)據(jù)庫的插入重復(fù)問題，會造成一系列的并發(fā)性問題。

     解決的方式呢也大概如下幾點(diǎn)，百度以及谷歌上都能搜到的解決方式：

     1：數(shù)據(jù)庫添加唯一索引

     2：設(shè)計(jì)接口冪等性

     3：依靠中間件使用分布式鎖，而分布式鎖又分為Redis和Zookeeper

    由于Zookeeper我沒怎么接觸過，并且我項(xiàng)目中本來就引用了Redis，所以就想著用Redis來做分布式鎖，也高端洋氣上檔次點(diǎn)。

    首先基于Redis的操作，我們必須要保證其原子性，也就是要么全部成功，要么全部失敗，先從Redis的客戶端入手。

    就Redis客戶端而言，我們通過的操作是先使用setnx指令，如果成功則返回1，失敗則返回0

   可是就分布鎖鎖而言，一個常用的問題就是如果一個服務(wù)setnx成功了，但是在解鎖的時候如果發(fā)生了宕機(jī)或者一些特殊因素，導(dǎo)致無法解鎖，那么其他服務(wù)將陷入死鎖的狀態(tài)。所以，我們在用 setnx 的同時想著去用 expire 指令對鎖進(jìn)行一個過期操作

   從指令可以看出 setnx 和 expire 指令是分開的，如果在這中間的空隙過程中如果有特殊因素導(dǎo)致指令無法繼續(xù)，也會導(dǎo)致死鎖的產(chǎn)生。

以下參考自老錢的 Redis 深度歷險：核心原理與應(yīng)用實(shí)踐

   為了解決這個疑難，Redis 開源社區(qū)涌現(xiàn)了一堆分布式鎖的 library，專門用來解決這個問題。實(shí)現(xiàn)方法極為復(fù)雜，小白用戶一般要費(fèi)很大的精力才可以搞懂。如果你需要使用分布式鎖，意味著你不能僅僅使用 Jedis 或者 redis-py 就行了，還得引入分布式鎖的 library。

  為了治理這個亂象，Redis 2.8 版本中作者加入了 set 指令的擴(kuò)展參數(shù)，使得 setnx 和 expire 指令可以一起執(zhí)行，徹底解決了分布式鎖的亂象。從此以后所有的第三方分布式鎖 library 可以休息了。

  以上都是基于Redis的操作，但是我們在JAVA中如何去運(yùn)用分布式鎖呢。

  首先在Redis方面我用的是RedisTemplate對Redis進(jìn)行操作的 ，而RedisTemplate在目前情況下如果不借助于是無法保證其原子性的，所以我們需要借助于Redis的Lua腳本。

   先上Lua腳本的代碼

// 加鎖
if 
    redis.call('setNx',KEYS[1],ARGV[1]) 
  then 
    if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] 
    return redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[2]) 
  else 
    return 0 
  end 
end
 
// 解鎖
  redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] 
then 
  return redis.call('del', KEYS[1]) 
else 
  return 0 

    Java調(diào)用腳本有兩種方式

   1。新建一個腳本文件，在代碼中調(diào)用其絕對路徑地址

     redisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource(地址)));

   2。在Java代碼中以字符串的方式傳入

    redisScript.setScriptText(腳本);

  我是用的第二種方式實(shí)現(xiàn)的，下面是JAVA代碼

/**
   * 獲取鎖
   * @param lockKey
   * @param value
   * @param expireTime：單位-秒
   * @return
   */
  public boolean getLock(String lockKey, String value, int expireTime){
    boolean ret = false;
    try{
      String script = "if redis.call('setNx',KEYS[1],ARGV[1]) then if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] then return redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[2]) else return 0 end end";
 
      RedisScriptLong> redisScript = new DefaultRedisScript>(script, Long.class);
 
      Object result = redisTemplate.execute(redisScript,new StringRedisSerializer(),new StringRedisSerializer(), Collections.singletonList(lockKey),value,expireTime + "");
      System.out.println(result + "-----------");
      //Object result = redisTemplate.execute(redisScript, Collections.singletonList(lockKey),value,expireTime + "");
 
      if(SUCCESS.equals(result)){
        return true;
      }
 
    }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
    }
    return ret;
  }
 
  /**
   * 釋放鎖
   * @param lockKey
   * @param value
   * @return
   */
  public boolean releaseLock(String lockKey, String value){
 
    String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
 
    RedisScriptLong> redisScript = new DefaultRedisScript>(script, Long.class);
 
    Object result = redisTemplate.execute(redisScript,new StringRedisSerializer(),new StringRedisSerializer(), Collections.singletonList(lockKey),value);
    if(SUCCESS.equals(result)) {
      return true;
    }
 
    return false;
  }

   以上代碼已經(jīng)在我的項(xiàng)目中確切可以使用了。但是在使用的過程中遇到了許多問題。

   1：java.lang.IllegalStateException

   在返回值方面，會經(jīng)常報IllegalStateException。

RedisScriptString> redisScript = new DefaultRedisScript>(script, String.class);

   用String類型時候，經(jīng)常會報類型轉(zhuǎn)換異常。我在代碼中使用的Long類型接收該類型，在命令行中我們也看到命令行結(jié)果返回的是數(shù)字0或者1，保險起見我們也可以用Object對象來接收結(jié)果集。

 2：ERR value is not an integer or out of range

  這個問題糾結(jié)了我一個下午至少，Redis報的異常都是很深的，從跟蹤源碼的時候看到，我們在調(diào)用redisTemplate.execute的方法時候，如果不傳序列化的參數(shù)的時候，代碼默認(rèn)調(diào)用的是 Jdkserializationredisserializer 來進(jìn)行序列化和反序列化操作，這是jdk自帶的序列化操作，使用該序列化的對象必須要實(shí)現(xiàn)Serializable接口。所以該序列化接口是用于對實(shí)體類的序列化。

   所以在進(jìn)行 execute 操作的時候，我們傳入 Stringredisserializer，該序列化接口是專用于對字符串類型的序列化操作。具體的區(qū)別可以去這兩個類的源碼中看下他們的加密方式。 

因?yàn)闀r間以及個人能力的問題，對部分源碼有點(diǎn)未理解，所以沒有做到全方位的解讀這些異常的原因，以后有機(jī)會會將源碼細(xì)讀并分析其異常原因。

到此這篇關(guān)于詳解RedisTemplate下Redis分布式鎖引發(fā)的系列問題的文章就介紹到這了,更多相關(guān)RedisTemplate 分布式鎖內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！