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场景:一家网上商城做商品限量秒杀。

1 单机环境下的锁

将商品的数量存到Redis中。每个用户抢购前都需要到Redis中查询商品数量(代替mysql数据库。不考虑事务),如果商品数量大于0,则证明商品有库存。然后我们在进行库存扣减和接下来的操作。

因为多线程并发问题,我们不得不在get()方法内部使用同步代码块。这样可以保证查询库存和减库存操作的原子性。

package springbootdemo.demo.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class RedisLock {

@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

@GetMapping(value = "buy")
public String get() {
synchronized (this) {
String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
Integer count = Integer.valueOf(phone);
if (count > 0) {
redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
}return "";
}
}
}

2 分布式情况下使用Redis锁。

但是由于业务上升,并发数量变大。公司不得不将原有系统复制一份,放到新的服务器。然后使用nginx做负载均衡。为了模拟高并发环境这里使用了 Apache JMeter工具。

很明显,现在的线程锁不管用了。于是我们需要换一把锁,这把锁必须和两套系统没有任何的耦合度。

使用Redies的API如果key不存在,则设置一个key。这个key就是我们现在使用的一把锁。每个线程到此处,先设置锁,如果设置锁失败,则表明当前有线程获取到了锁,就返回。

最后我们为了减库存和其他业务抛出异常,而没有释放锁。把释放锁的操作放到了finally代码块中。看起来是比较完美了。

package springbootdemo.demo.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class RedisLock {

@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

@GetMapping(value = "buy")
public String get() {
Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "");
if (!phoneLock) {
return "";
}
try{
String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
Integer count = Integer.valueOf(phone);
if (count > 0) {
redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
}
}finally {
redisTemplate.delete("phoneLock");
}
return "";
}
}

3 一台服务宕机,导致无法释放锁

如果try中抛出了异常,进入finally,这把锁依然会释放,不会影响其他线程获取锁,那么如果在finally也抛出了异常,或者在finally中服务直接关闭了,那其他的服务再也获取不到锁。最终导致商品卖不出去。

package springbootdemo.demo.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class RedisLock {

@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

@GetMapping(value = "buy")
public String get() {
int i = 0;
Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "");
if (!phoneLock) {
return "";
}
try {
String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
Integer count = Integer.valueOf(phone);
if (count > 0) {
i = count;
redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
}
} finally {
if (i == 20) {
System.exit(0);
}
redisTemplate.delete("phoneLock");
}
return "";
}
}

4 给每一把锁加上过期时间

问题就出现在如果出现意外,这把锁无法释放。这里我们在引入Redis的API,对key进行过期时间的设置。这样如果拿到锁的线程,在任何情况下没有来得及释放锁,当Redis的key时间到,也会自动释放锁。但是这样还是存在问题

如果在key过期后,锁释放了,但是当前线程没有执行完毕。那么其他线程就会拿到锁,继续抢购商品,而这个较慢的线程则会在执行完毕后,释放别人的锁。导致锁失效!

package springbootdemo.demo.controller;

import javafx.concurrent.Task;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@RestController
public class RedisLock {

@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

@GetMapping(value = "buy")
public String get() {
Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS);
if (!phoneLock) {
return "";
}
try {
String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
Integer count = Integer.valueOf(phone);
if (count > 0) {
try {
Thread.sleep(99999999999L);
} catch (Exception e) {

}
redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
}
} finally {

redisTemplate.delete("phoneLock");
}
return "";
}
}

5 延长锁的过期时间,解决锁失效

问题的出现就是,当一条线程的key已经过期,但是这个线程的任务确确实实没有执行完毕,这个交易没有结束。但是锁没了。现在我们必须对锁的时间进行延长。在判断商品有库存时,第一时间创建一个线程不停的给key续命。

防止key过期。然后在交易结束后,停止定时器,释放锁。

package springbootdemo.demo.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@RestController
public class RedisLock {

@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

@GetMapping(value = "buy")
public String get() {
Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS);
if (!phoneLock) {
return "";
}
Timer timer = null;
try {
String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
Integer count = Integer.valueOf(phone);
if (count > 0) {
timer = new Timer();
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
redisTemplate.opsForValue().set("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS);
}
}, 0, 1);

redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
}
} finally {
if (timer != null) {
timer.cancel();
}
redisTemplate.delete("phoneLock");
}
return "";
}
}

6 使用Redisson简化代码

在步骤5我们的代码已经很完善了,不会出现高并发问题。但是代码确过于冗余,我们为了使用Redis锁,我们需要设置一个定长的key,然后当购买完成后,将key删除。但为了防止key提前过期,我们不得不新增一个线程执行定时任务。

下面我们可以使用Redissson框架简化代码。getLock()方法代替了Redis的setIfAbsent()lock()设置过期时间。最终我们在交易结束后释放锁。延长锁的操作则有Redisson框架替我们完成,它会使用轮询去查看key是否过期,

在交易没有完成时,自动重设Redis的key过期时间

package springbootdemo.demo.controller;

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RLock;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@RestController
public class RedissonLock {

@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

@Autowired
private Redisson redisson;

@GetMapping(value = "buy2")
public String get() {
RLock phoneLock = redisson.getLock("phoneLock");
phoneLock.lock(3, TimeUnit.SECONDS);
try {
String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
Integer count = Integer.valueOf(phone);
if (count > 0) {
redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
}
} finally {
phoneLock.unlock();
}
return "";
}
}
文章目录
  1. 1. 1 单机环境下的锁
  2. 2. 2 分布式情况下使用Redis锁。
  3. 3. 3 一台服务宕机,导致无法释放锁
  4. 4. 4 给每一把锁加上过期时间
  5. 5. 5 延长锁的过期时间,解决锁失效
  6. 6. 6 使用Redisson简化代码