作者 | 神牛003

來源 | www.cnblogs.com/wangrudong003/p/10627539.html

本篇內(nèi)容主要講解的是redis分布式鎖，這個(gè)在各大廠面試幾乎都是必備的，下面結(jié)合模擬搶單的場(chǎng)景來使用她；本篇不涉及到的redis環(huán)境搭建，快速搭建個(gè)人測(cè)試環(huán)境，這里建議使用docker；本篇內(nèi)容節(jié)點(diǎn)如下：

Jedis的nx生成鎖

• 如何刪除鎖

• 模擬搶單動(dòng)作(10w個(gè)人開搶)

• jedis的nx生成鎖

對(duì)于java中想操作redis，好的方式是使用jedis，首先pom中引入依賴：


redis.clientsgroupId>
jedisartifactId>
dependency>


對(duì)于分布式鎖的生成通常需要注意如下幾個(gè)方面：

創(chuàng)建鎖的策略：redis的普通key一般都允許覆蓋，A用戶set某個(gè)key后，B在set相同的key時(shí)同樣能成功，如果是鎖場(chǎng)景，那就無法知道到底是哪個(gè)用戶set成功的；這里jedis的setnx方式為我們解決了這個(gè)問題，簡(jiǎn)單原理是：當(dāng)A用戶先set成功了，那B用戶set的時(shí)候就返回失敗，滿足了某個(gè)時(shí)間點(diǎn)只允許一個(gè)用戶拿到鎖。

鎖過期時(shí)間：某個(gè)搶購場(chǎng)景時(shí)候，如果沒有過期的概念，當(dāng)A用戶生成了鎖，但是后面的流程被阻塞了一直無法釋放鎖，那其他用戶此時(shí)獲取鎖就會(huì)一直失敗，無法完成搶購的活動(dòng)；當(dāng)然正常情況一般都不會(huì)阻塞，A用戶流程會(huì)正常釋放鎖；過期時(shí)間只是為了更有保障。

下面來上段setnx操作的代碼：

public boolean setnx(String key, String val) {
Jedis jedis = null;
try {
jedis = jedisPool.getResource();
if (jedis == null) {
return false;
return jedis.set(key, val, "NX", "PX", 1000 * 60).
equalsIgnoreCase("ok");
} catch (Exception ex) {
} finally {
if (jedis != null) {
jedis.close();

return false;


這里注意點(diǎn)在于jedis的set方法，其參數(shù)的說明如：

• NX：是否存在key，存在就不set成功

• PX：key過期時(shí)間單位設(shè)置為毫秒（EX：?jiǎn)挝幻耄?/p>

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setnx如果失敗直接封裝返回false即可，下面我們通過一個(gè)get方式的api來調(diào)用下這個(gè)setnx方法：


@GetMapping("/setnx/{key}/{val}")
public boolean setnx(@PathVariable String key, @PathVariable String val) {
return jedisCom.setnx(key, val);


訪問如下測(cè)試url，正常來說第一次返回了true，第二次返回了false，由于第二次請(qǐng)求的時(shí)候redis的key已存在，所以無法set成功

由上圖能夠看到只有一次set成功，并key具有一個(gè)有效時(shí)間，此時(shí)已到達(dá)了分布式鎖的條件。

如何刪除鎖

上面是創(chuàng)建鎖，同樣的具有有效時(shí)間，但是我們不能完全依賴這個(gè)有效時(shí)間，場(chǎng)景如：有效時(shí)間設(shè)置1分鐘，本身用戶A獲取鎖后，沒遇到什么特殊情況正常生成了搶購訂單后，此時(shí)其他用戶應(yīng)該能正常下單了才對(duì)，但是由于有個(gè)1分鐘后鎖才能自動(dòng)釋放，那其他用戶在這1分鐘無法正常下單（因?yàn)殒i還是A用戶的），因此我們需要A用戶操作完后，主動(dòng)去解鎖：

public int delnx(String key, String val) {
Jedis jedis = null;
try {
jedis = jedisPool.getResource();
if (jedis == null) {
return 0;


//if redis.call('get','orderkey')=='1111' then return redis.call('del','orderkey') else return 0 end
StringBuilder sbScript = new StringBuilder();
sbScript.append("if redis.call('get','").append(key).append("')").append("=='").append(val).append("'").
append(" then ").
append(" return redis.call('del','").append(key).append("')").
append(" else ").
append(" return 0").
append(" end");

return Integer.valueOf(jedis.eval(sbScript.toString()).toString());
} catch (Exception ex) {
} finally {
if (jedis != null) {
jedis.close();
}
}
return 0;
}


這里也使用了jedis方式，直接執(zhí)行l(wèi)ua腳本：根據(jù)val判斷其是否存在，如果存在就del；

其實(shí)個(gè)人認(rèn)為通過jedis的get方式獲取val后，然后再比較value是否是當(dāng)前持有鎖的用戶，如果是那最后再刪除，效果其實(shí)相當(dāng)；只不過直接通過eval執(zhí)行腳本，這樣避免多一次操作了redis而已，縮短了原子操作的間隔。(如有不同見解請(qǐng)留言探討)；同樣這里創(chuàng)建個(gè)get方式的api來測(cè)試：

@GetMapping("/delnx/{key}/{val}")
public int delnx(@PathVariable String key, @PathVariable String val) {
return jedisCom.delnx(key, val);


注意的是delnx時(shí)，需要傳遞創(chuàng)建鎖時(shí)的value，因?yàn)橥ㄟ^et的value與delnx的value來判斷是否是持有鎖的操作請(qǐng)求，只有value一樣才允許del；

模擬搶單動(dòng)作（10w個(gè)人開搶）

有了上面對(duì)分布式鎖的粗略基礎(chǔ)，我們模擬下10w人搶單的場(chǎng)景，其實(shí)就是一個(gè)并發(fā)操作請(qǐng)求而已，由于環(huán)境有限，只能如此測(cè)試；如下初始化10w個(gè)用戶，并初始化庫存，商品等信息，如下代碼：

//總庫存
private long nKuCuen = 0;
//商品key名字
private String shangpingKey = "computer_key";
//獲取鎖的超時(shí)時(shí)間 秒
private int timeout = 30 * 1000;

@GetMapping("/qiangdan")
public List qiangdan() {

//搶到商品的用戶
List shopUsers = new ArrayList<>();

//構(gòu)造很多用戶
List users = new ArrayList<>();
IntStream.range(0, 100000).parallel().forEach(b -> {
users.add("神牛-" + b);
});

//初始化庫存
nKuCuen = 10;

//模擬開搶
users.parallelStream().forEach(b -> {
String shopUser = qiang(b);
if (!StringUtils.isEmpty(shopUser)) {
shopUsers.add(shopUser);
}
});

return shopUsers;
}


有了上面10w個(gè)不同用戶，我們?cè)O(shè)定商品只有10個(gè)庫存，然后通過并行流的方式來模擬搶購，如下?lián)屬彽膶?shí)現(xiàn)：


* 模擬搶單動(dòng)作
* @param b
* @return
private String qiang(String b) {
//用戶開搶時(shí)間
long startTime = System.currentTimeMillis();

//未搶到的情況下，30秒內(nèi)繼續(xù)獲取鎖
while ((startTime + timeout) >= System.currentTimeMillis()) {
//商品是否剩余
if (nKuCuen <= 0) {
break;
}
if (jedisCom.setnx(shangpingKey, b)) {
//用戶b拿到鎖
logger.info("用戶{}拿到鎖...", b);
try {
//商品是否剩余
if (nKuCuen <= 0) {
break;
}

//模擬生成訂單耗時(shí)操作，方便查看：神牛-50 多次獲取鎖記錄
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

//搶購成功，商品遞減，記錄用戶
nKuCuen -= 1;

//搶單成功跳出
logger.info("用戶{}搶單成功跳出...所剩庫存：{}", b, nKuCuen);

return b + "搶單成功，所剩庫存：" + nKuCuen;
} finally {
logger.info("用戶{}釋放鎖...", b);
//釋放鎖
jedisCom.delnx(shangpingKey, b);
}
} else {
//用戶b沒拿到鎖，在超時(shí)范圍內(nèi)繼續(xù)請(qǐng)求鎖，不需要處理
// if (b.equals("神牛-50") || b.equals("神牛-69")) {
// logger.info("用戶{}等待獲取鎖...", b);
// }
}
}
return "";
}


另外，如果您正在學(xué)習(xí)Spring Cloud，推薦一個(gè)連載多年還在繼續(xù)更新的免費(fèi)教程：https://blog.didispace.com/spring-cloud-learning/

這里實(shí)現(xiàn)的邏輯是：

1、parallelStream()：并行流模擬多用戶搶購

2、(startTime + timeout) >= System.currentTimeMillis()：判斷未搶成功的用戶，timeout秒內(nèi)繼續(xù)獲取鎖

3、獲取鎖前和后都判斷庫存是否還足夠

4、jedisCom.setnx(shangpingKey, b)：用戶獲取搶購鎖

5、獲取鎖后并下單成功，最后釋放鎖：jedisCom.delnx(shangpingKey, b)

再來看下記錄的日志結(jié)果：

最終返回?fù)屬彸晒Φ挠脩簦?/p>

END

2021年Java原創(chuàng)面試題庫連載中

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