Redis--三大缓存问题&分布式锁(一)

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一、缓存穿透

  • 缓存穿透:缓存穿透是指客户端请求的数据在缓存中和数据库中都不存在,这样缓存永远都不会生效(只有数据库查到了,才会让redis缓存,但现在的问题是查不到),会频繁的去访问数据库。

  • 常见的结局方案有两种

    1. 缓存空对象

      • 优点:实现简单,维护方便
      • 缺点:额外的内存消耗,可能造成短期的不一致
    2. 布隆过滤

      • 优点:内存占用啥哦,没有多余的key
      • 缺点:实现复杂,可能存在误判
  • 缓存空对象思路分析:当我们客户端访问不存在的数据时,会先请求redis,但是此时redis中也没有数据,就会直接访问数据库,但是数据库里也没有数据,那么这个数据就穿透了缓存,直击数据库。但是数据库能承载的并发不如redis这么高,所以如果大量的请求同时都来访问这个不存在的数据,那么这些请求就会访问到数据库,简单的解决方案就是哪怕这个数据在数据库里不存在,我们也把这个这个数据存在redis中去(这就是为啥说会有额外的内存消耗),这样下次用户过来访问这个不存在的数据时,redis缓存中也能找到这个数据,不用去查数据库。可能造成的短期不一致是指在空对象的存活期间,我们更新了数据库,把这个空对象变成了正常的可以访问的数据,但由于空对象的TTL还没过,所以当用户来查询的时候,查询到的还是空对象,等TTL过了之后,才能访问到正确的数据,不过这种情况很少见罢了

  • 布隆过滤思路分析:布隆过滤器其实采用的是哈希思想来解决这个问题,通过一个庞大的二进制数组,根据哈希思想去判断当前这个要查询的数据是否存在,如果布隆过滤器判断存在,则放行,这个请求会去访问redis,哪怕此时redis中的数据过期了,但是数据库里一定会存在这个数据,从数据库中查询到数据之后,再将其放到redis中。如果布隆过滤器判断这个数据不存在,则直接返回。这种思想的优点在于节约内存空间,但存在误判,误判的原因在于:布隆过滤器使用的是哈希思想,只要是哈希思想,都可能存在哈希冲突

缓存空对象实现:

@Override
public Result queryById(Long id) {
    //先从Redis中查,这里的常量值是固定的前缀 + 店铺id
    String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(CACHE_SHOP_KEY + id);
    //如果不为空(查询到了),则转为Shop类型直接返回
    if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {
        Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
        return Result.ok(shop);
    }
    //如果查询到的是空字符串,则说明是我们缓存的空数据
    if (shopjson != null) {
        return Result.fail("店铺不存在!!");
    }
    //否则去数据库中查
    Shop shop = getById(id);
    //查不到,则将空字符串写入Redis
    if (shop == null) {
        //这里的常量值是2分钟
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(CACHE_SHOP_KEY + id, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
        return Result.fail("店铺不存在!!");
    }
    //查到了则转为json字符串
    String jsonStr = JSONUtil.toJsonStr(shop);
    //并存入redis,设置TTL
    stringRedisTemplate.opsForValue().set(CACHE_SHOP_KEY + id, jsonStr, CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);
    //最终把查询到的商户信息返回给前端
    return Result.ok(shop);
}

二、缓存雪崩

  • 缓存雪崩是指在同一时间段,大量缓存的key同时失效,或者Redis服务宕机,导致大量请求到达数据库,带来巨大压力

  • 解决方案

    • 给不同的Key的TTL添加随机值,让其在不同时间段分批失效

    • 利用Redis集群提高服务的可用性(使用一个或者多个哨兵(Sentinel)实例组成的系统,对redis节点进行监控,在主节点出现故障的情况下,能将从节点中的一个升级为主节点,进行故障转义,保证系统的可用性。 )

    • 给缓存业务添加降级限流策略

    • 给业务添加多级缓存(浏览器访问静态资源时,优先读取浏览器本地缓存;访问非静态资源(ajax查询数据)时,访问服务端;请求到达Nginx后,优先读取Nginx本地缓存;如果Nginx本地缓存未命中,则去直接查询Redis(不经过Tomcat);如果Redis查询未命中,则查询Tomcat;请求进入Tomcat后,优先查询JVM进程缓存;如果JVM进程缓存未命中,则查询数据库)

三、缓存击穿

  • 缓存击穿也叫热点Key问题,就是一个被高并发访问并且缓存重建业务较复杂的key突然失效了,那么无数请求访问就会在瞬间给数据库带来巨大的冲击

  • 举个不太恰当的例子:一件秒杀中的商品的key突然失效了,大家都在疯狂抢购,那么这个瞬间就会有无数的请求访问去直接抵达数据库,从而造成缓存击穿

  • 常见的解决方案有两种

      1. 互斥锁
      1. 逻辑过期

逻辑分析:假设线程1在查询缓存之后未命中,本来应该去查询数据库,重建缓存数据,完成这些之后,其他线程也就能从缓存中加载这些数据了。但是在线程1还未执行完毕时,又进来了线程2、3、4同时来访问当前方法,那么这些线程都不能从缓存中查询到数据,那么他们就会在同一时刻访问数据库,执行SQL语句查询,对数据库访问压力过大

image.png

1.解决方案一:互斥锁

  • 利用锁的互斥性,假设线程过来,只能一个人一个人的访问数据库,从而避免对数据库频繁访问产生过大压力,但这也会影响查询的性能,将查询的性能从并行变成了串行,我们可以采用tryLock方法+double check来解决这个问题
  • 线程1在操作的时候,拿着锁把房门锁上了,那么线程2、3、4就不能都进来操作数据库,只有1操作完了,把房门打开了,此时缓存数据也重建好了,线程2、3、4直接从redis中就可以查询到数据。

image.png

2.解决方案二:逻辑过期方案

  • 方案分析:我们之所以会出现缓存击穿问题,主要原因是在于我们对key设置了TTL,如果我们不设置TTL,那么就不会有缓存击穿问题,但是不设置TTL,数据又会一直占用我们的内存,所以我们可以采用逻辑过期方案

  • 我们之前是TTL设置在redis的value中,注意:这个过期时间并不会直接作用于Redis,而是我们后续通过逻辑去处理。假设线程1去查询缓存,然后从value中判断当前数据已经过期了,此时线程1去获得互斥锁,那么其他线程会进行阻塞,获得了锁的进程他会开启一个新线程去进行之前的重建缓存数据的逻辑,直到新开的线程完成者逻辑之后,才会释放锁,而线程1直接进行返回,假设现在线程3过来访问,由于线程2拿着锁,所以线程3无法获得锁,线程3也直接返回数据(但只能返回旧数据,牺牲了数据一致性,换取性能上的提高),只有等待线程2重建缓存数据之后,其他线程才能返回正确的数据

  • 这种方案巧妙在于,异步构建缓存数据,缺点是在重建完缓存数据之前,返回的都是脏数据

image.png

3.对比互斥锁与逻辑删除

  • 互斥锁方案:由于保证了互斥性,所以数据一致,且实现简单,只是加了一把锁而已,也没有其他的事情需要操心,所以没有额外的内存消耗,缺点在于有锁的情况,就可能死锁,所以只能串行执行,性能会受到影响
  • 逻辑过期方案:线程读取过程中不需要等待,性能好,有一个额外的线程持有锁去进行重构缓存数据,但是在重构数据完成之前,其他线程只能返回脏数据,且实现起来比较麻烦
解决方案优点缺点
互斥锁没有额外的内存消耗 保证一致性 实现简单线程需要等待,性能受影响 可能有死锁风险
逻辑过期线程无需等待,性能较好不保证一致性 有额外内存消耗 实现复杂

4.利用互斥锁解决缓存击穿问题

  • 核心思路:相较于原来从缓存中查询不到数据后直接查询数据库而言,现在的方案是,进行查询之后,如果没有从缓存中查询到数据,则进行互斥锁的获取,获取互斥锁之后,判断是否获取到了锁,如果没获取到,则休眠一段时间,过一会儿再去尝试,知道获取到锁为止,才能进行查询
  • 如果获取到了锁的线程,则进行查询,将查询到的数据写入Redis,再释放锁,返回数据,利用互斥锁就能保证只有一个线程去执行数据库的逻辑,防止缓存击穿

image.png

  • 操作锁的代码
  • 核心思路就是利用redis的setnx方法来表示获取锁,如果redis没有这个key,则插入成功,返回1,如果已经存在这个key,则插入失败,返回0。在StringRedisTemplate中返回true/false,我们可以根据返回值来判断是否有线程成功获取到了锁

tryLock

private boolean tryLock(String key) {
    Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
    //避免返回值为null,我们这里使用了BooleanUtil工具类
    return BooleanUtil.isTrue(flag);
}

unLock

private void unlock(String key) {
    stringRedisTemplate.delete(key);
}

核心代码

@Override
public Shop queryWithMutex(Long id) {
    //先从Redis中查,这里的常量值是固定的前缀 + 店铺id
    String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(CACHE_SHOP_KEY + id);
    //如果不为空(查询到了),则转为Shop类型直接返回
    if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {
        Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
        return shop;
    }
    if (shopJson != null) {
        return null;
    }
    Shop shop = null;
    try {
        //否则去数据库中查
        boolean flag = tryLock(LOCK_SHOP_KEY + id);
        if (!flag) {
            Thread.sleep(50);
            return queryWithMutex(id);
        }
        //查不到,则将空值写入Redis
        shop = getById(id);
        if (shop == null) {
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(CACHE_SHOP_KEY + id, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            return null;
        }
        //查到了则转为json字符串
        String jsonStr = JSONUtil.toJsonStr(shop);
        //并存入redis,设置TTL
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(CACHE_SHOP_KEY + id, jsonStr, CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);
        //最终把查询到的商户信息返回给前端
    } catch (InterruptedException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } finally {
        unlock(LOCK_SHOP_KEY + id);
    }
    return shop;
}

5.利用逻辑过期解决缓存击穿问题

  • 需求:根据id查询商铺的业务,基于逻辑过期方式来解决缓存击穿问题

  • 思路分析:当用户开始查询redis时,判断是否命中

    • 如果没有命中则直接返回空数据,不查询数据库

    • 如果命中,则将value取出,判断value中的过期时间是否满足

      • 如果没有过期,则直接返回redis中的数据
      • 如果过期,则在开启独立线程后,直接返回之前的数据,独立线程去重构数据,重构完成后再释放互斥锁

image.png

  • 封装数据:因为现在redis中存储的数据的value需要带上过期时间,此时要么你去修改原来的实体类,要么新建一个类包含原有的数据和过期时间

1.这里我们选择新建一个实体类,包含原有数据(用万能的Object)和过期时间,这样对原有的代码没有侵入性

@Data
public class RedisData<T> {
    private LocalDateTime expireTime;
    private T data;
}

2.核心代码

//这里需要声明一个线程池,因为下面我们需要新建一个现成来完成重构缓存
private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);

@Override
public Shop queryWithLogicalExpire(Long id) {
    //1. 从redis中查询商铺缓存
    String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(CACHE_SHOP_KEY + id);
    //2. 如果未命中,则返回空
    if (StrUtil.isBlank(json)) {
        return null;
    }
    //3. 命中,将json反序列化为对象
    RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
    //3.1 将data转为Shop对象
    JSONObject shopJson = (JSONObject) redisData.getData();
    Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
    //3.2 获取过期时间
    LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
    //4. 判断是否过期
    if (LocalDateTime.now().isBefore(time)) {
        //5. 未过期,直接返回商铺信息
        return shop;
    }
    //6. 过期,尝试获取互斥锁
    boolean flag = tryLock(LOCK_SHOP_KEY + id);
    //7. 获取到了锁
    if (flag) {
        //8. 开启独立线程
        CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
            try {
                this.saveShop2Redis(id, LOCK_SHOP_TTL);
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            } finally {
                unlock(LOCK_SHOP_KEY + id);
            }
        });
        //9. 直接返回商铺信息
        return shop;
    }
    //10. 未获取到锁,直接返回商铺信息
    return shop;
}

3.saveShop2Redis方法重新写入数据

public void saveShop2Redis(Long id, Long expirSeconds) {
    Shop shop = getById(id);
    RedisData redisData = new RedisData();
    redisData.setData(shop);
    redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(expirSeconds));
    stringRedisTemplate.opsForValue().set(CACHE_SHOP_KEY + id, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
}

四、分布式锁

1.基本原理和实现方式对比

  • 分布式锁:满足分布式系统或集群模式下多线程课件并且可以互斥的锁

  • 分布式锁的核心思想就是让大家共用同一把锁,那么我们就能锁住线程,不让线程进行,让程序串行执行,这就是分布式锁的核心思路

image.png

  • 那么分布式锁应该满足一些什么条件呢?

    1. 可见性:多个线程都能看到相同的结果。

    2. 互斥:互斥是分布式锁的最基本条件,使得程序串行执行

    3. 高可用:程序不易崩溃,时时刻刻都保证较高的可用性

    4. 高性能:由于加锁本身就让性能降低,所以对于分布式锁需要他较高的加锁性能和释放锁性能

    5. 安全性:安全也是程序中必不可少的一环

注意:这里说的可见性并不是并发编程中指的内存可见性,只是说多个进程之间都能感知到变化的意思

  • 常见的分布式锁有三种

    1. MySQL:MySQL本身就带有锁机制,但是由于MySQL的性能一般,所以采用分布式锁的情况下,使用MySQL作为分布式锁比较少见

    2. Redis:Redis作为分布式锁是非常常见的一种使用方式,现在企业级开发中基本都是用Redis或者Zookeeper作为分布式锁,利

    3. SETNX这个方法,如果插入Key成功,则表示获得到了锁,如果有人插入成功,那么其他人就回插入失败,无法获取到锁,利用这套逻辑完成互斥,从而实现分布式锁

    4. Zookeeper:Zookeeper也是企业级开发中较好的一种实现分布式锁的方案,但本文是学Redis的,所以这里就不过多阐述了

MySQLRedisZookeeper
互斥利用mysql本身的互斥锁机制利用setnx这样的互斥命令利用节点的唯一性和有序性实现互斥
高可用
高性能一般一般
安全性断开连接,自动释放锁利用锁超时时间,到期释放临时节点,断开连接自动释放

2.Redis分布式锁误删情况说明

  • 逻辑说明

    • 持有锁的线程1在锁的内部出现了阻塞,导致他的锁TTL到期,自动释放

    • 此时线程2也来尝试获取锁,由于线程1已经释放了锁,所以线程2可以拿到

    • 但是现在线程1阻塞完了,继续往下执行,要开始释放锁了

    • 那么此时就会将属于线程2的锁释放,这就是误删别人锁的情况

  • 解决方案

    • 解决方案就是在每个线程释放锁的时候,都判断一下这个锁是不是自己的,如果不属于自己,则不进行删除操作。

    • 假设还是上面的情况,线程1阻塞,锁自动释放,线程2进入到锁的内部执行逻辑,此时线程1阻塞完了,继续往下执行,开始删除锁,但是线程1发现这把锁不是自己的,所以不进行删除锁的逻辑,当线程2执行到删除锁的逻辑时,如果TTL还未到期,则判断当前这把锁是自己的,于是删除这把锁

image.png

3.解决Redis分布式锁误删问题

  • 满足:在获取锁的时候存入线程标识(用UUID标识,在一个JVM中,ThreadId一般不会重复,但是我们现在是集群模式,有多个JVM,多个JVM之间可能会出现ThreadId重复的情况),在释放锁的时候先获取锁的线程标识,判断是否与当前线程标识一致

    • 如果一致则释放锁
    • 如果不一致则不释放锁
  • 核心逻辑:在存入锁的时候,放入自己的线程标识,在删除锁的时候,判断当前这把锁是不是自己存入的

    • 如果是,则进行删除
    • 如果不是,则不进行删除
private static final String ID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true) + "-";
@Override
public boolean tryLock(long timeoutSec) {
    // 获取线程标识
    String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();
    // 获取锁
    Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);
    return Boolean.TRUE.equals(success);
}

@Override
public void unlock() {
    // 获取当前线程的标识
    String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();
    // 获取锁中的标识
    String id = stringRedisTemplate.opsForValue().get(KEY_PREFIX + name);
    // 判断标识是否一致
    if (threadId.equals(id)) {
        // 释放锁
        stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX + name);
    }
}

4.分布式锁的原子性问题

  • 更为极端的误删逻辑说明

  • 假设线程1已经获取了锁,在判断标识一致之后,准备释放锁的时候,又出现了阻塞(例如JVM垃圾回收机制)

  • 于是锁的TTL到期了,自动释放了

  • 那么现在线程2趁虚而入,拿到了一把锁

  • 但是线程1的逻辑还没执行完,那么线程1就会执行删除锁的逻辑

  • 但是在阻塞前线程1已经判断了标识一致,所以现在线程1把线程2的锁给删了

  • 那么就相当于判断标识那行代码没有起到作用

  • 这就是删锁时的原子性问题

  • 因为线程1的拿锁,判断标识,删锁,不是原子操作,所以我们要防止刚刚的情况

image.png

5.Lua脚本解决多条命令原子性问题

  • Redis提供了Lua脚本功能,在一个脚本中编写多条Redis命令,确保多条命令执行时的原子性。

  • Lua是一种编程语言,它的基本语法可以上菜鸟教程看看,链接:www.runoob.com/lua/lua-tut…

  • 这里重点介绍Redis提供的调用函数,我们可以使用Lua去操作Redis,而且还能保证它的原子性,这样就可以实现拿锁判断标识删锁是一个原子性动作了

-- 这里的KEYS[1]就是传入锁的key
-- 这里的ARGV[1]就是线程标识
-- 比较锁中的线程标识与线程标识是否一致
if (redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1]) then
    -- 一致则释放锁
    return redis.call('del', KEYS[1])
end
return 0

6.利用Java代码调用Lua脚本改造分布式锁

private static final DefaultRedisScript<Long> UNLOCK_SCRIPT;

static {
    UNLOCK_SCRIPT = new DefaultRedisScript();
    UNLOCK_SCRIPT.setLocation(new ClassPathResource("unlock.lua"));
    UNLOCK_SCRIPT.setResultType(Long.class);
}

@Override
public void unlock() {
    stringRedisTemplate.execute(UNLOCK_SCRIPT,
            Collections.singletonList(KEY_PREFIX + name),
            ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId());
}

execute底层源码:

public <T> T execute(RedisScript<T> script, List<K> keys, Object... args) {
    return this.scriptExecutor.execute(script, keys, args);
}
  • 但是现在的分布式锁还存在一个问题:锁不住

    • 那什么是锁不住呢?

      • 如果锁的TTL快到期的时候,我们可以给它续期一下,比如续个30s,就好像是网吧上网,快没网费了的时候,让网管再给你续50块钱的,然后该玩玩,程序也继续往下执行

      • 那么续期问题怎么解决呢,可以依赖于我们接下来要学习redission了

五、分布式锁-Redisson

  • 基于SETNX实现的分布式锁存在以下问题

    1. 重入问题

      • 重入问题是指同一线程无法多次获取同一把锁-当方法a调用方法b,b中要获取锁时无法获取可重入锁的意义在于防止死锁,
    2. 不可重试

      • 我们编写的分布式锁只能尝试一次,失败了就返回false,没有重试机制。但合理的情况应该是:当线程获取锁失败后,他应该能再次尝试获取锁
    3. 超时释放

      • 我们在加锁的时候增加了TTL,这样我们可以防止死锁,但是如果卡顿(阻塞)时间太长,也会导致锁的释放。虽然我们采用Lua脚本来防止删锁的时候,误删别人的锁,但现在的新问题是没锁住,也有安全隐患
    4. 主从一致性

      • 如果Redis提供了主从集群,那么当我们向集群写数据时,主机需要异步的将数据同步给从机,万一在同步之前,主机宕机了(主从同步存在延迟,虽然时间很短,但还是发生了),那么又会出现死锁问题
  • 那么什么是Redisson呢

    • Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格(In-Memory Data Grid)。它不仅提供了一系列的分布式Java常用对象,还提供了许多分布式服务,其中就包含了各种分布式锁的实现
  • Redis提供了分布式锁的多种多样功能

    1. 可重入锁(Reentrant Lock)
    2. 公平锁(Fair Lock)
    3. 联锁(MultiLock)
    4. 红锁(RedLock)
    5. 读写锁(ReadWriteLock)
    6. 信号量(Semaphore)
    7. 可过期性信号量(PermitExpirableSemaphore)
    8. 闭锁(CountDownLatch)

1.Redisson入门

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.redisson</groupId>
    <artifactId>redisson</artifactId>
    <version>3.13.6</version>
</dependency>

配置Redisson客户端

@Configuration
public class RedissonConfig {
    @Bean
    public RedissonClient redissonClient() {
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer()
            .setAddress("redis://101.XXX.XXX.160:6379")
            .setPassword("root");
        return Redisson.create(config);
    }
}

使用Redisson的分布式锁

@Resource
private RedissonClient redissonClient;

@Test
void testRedisson() throws InterruptedException {
    //获取可重入锁
    RLock lock = redissonClient.getLock("anyLock");
    //尝试获取锁,三个参数分别是:获取锁的最大等待时间(期间会重试),锁的自动释放时间,时间单位
    boolean success = lock.tryLock(1,10, TimeUnit.SECONDS);
    //判断获取锁成功
    if (success) {
        try {
            System.out.println("执行业务");
        } finally {
            //释放锁
            lock.unlock();
        }
    }
}

参数解析:

  • 获取失败时等待多少时间进行重试

  • 过期时间

  • 时间单位

  • 无参:全部默认, -1(不等待,获取锁失败就为false),30,seconds(超时时间30s)。

  • 如果设置不设置有效期,会开启看门狗机制,默认过期时间30s,当业务未结束时,锁过期会自动续约。

2.Redisson可重入锁原理

  • 在Lock锁中,他是借助于等增的一个voaltile的一个state变量来记录重入的状态的

    • 如果当前没有人持有这把锁,那么state = 0

    • 如果人持有这把锁,那么state = 1

      • 如果持有这把锁的人再次持有这把锁,那么state会+1
    • 如果对于synchronize而言,他在c语言代码中会有一个count

    • 原理与state类似,也是重入一次就+1,释放一次就-1,直至减到0,表示这把锁没有被人持有

  • 在redisson中,我们也支持可重入锁

    • 在分布式锁中,它采用hash结构来存储锁,其中外层key表示这把锁是否存在,内层key则记录当前这把锁被哪个线程持有
  • method1在方法内部调用method2,method1和method2出于同一个线程,那么method1已经拿到一把锁了,想进入method2中拿另外一把锁,必然是拿不到的,于是就出现了死锁

@Resource
private RedissonClient redissonClient;

private RLock lock;

@BeforeEach
void setUp() {
    lock = redissonClient.getLock("lock");
}

@Test
void method1() {
    boolean success = lock.tryLock();
    if (!success) {
        log.error("获取锁失败,1");
        return;
    }
    try {
        log.info("获取锁成功");
        method2();
    } finally {
        log.info("释放锁,1");
        lock.unlock();
    }
}

void method2() {
    RLock lock = redissonClient.getLock("lock");
    boolean success = lock.tryLock();
    if (!success) {
        log.error("获取锁失败,2");
        return;
    }
    try {
        log.info("获取锁成功,2");
    } finally {
        log.info("释放锁,2");
        lock.unlock();
    }
}
  • 所以我们需要额外判断,method1和method2是否处于同一线程,如果是同一个线程,则可以拿到锁,但是state会+1,之后执行method2中的方法,释放锁,释放锁的时候也只是将state进行-1,只有减至0,才会真正释放锁

  • 由于我们需要额外存储一个state,所以用字符串型SET NX EX是不行的,需要用到Hash结构,但是Hash结构又没有NX这种方法,所以我们需要将原有的逻辑拆开,进行手动判断

image.png

3.使用Lua脚本实现Redisson

为了保证原子性,所以流程图中的业务逻辑也是需要我们用Lua来实现的

  • 获取锁的逻辑
local key = KEYS[1]; -- 锁的key
local threadId = ARGV[1]; -- 线程唯一标识
local releaseTime = ARGV[2]; -- 锁的自动释放时间
-- 锁不存在
if (redis.call('exists', key) == 0) then
    -- 获取锁并添加线程标识,state设为1
    redis.call('hset', key, threadId, '1');
    -- 设置锁有效期
    redis.call('expire', key, releaseTime);
    return 1; -- 返回结果
end;
-- 锁存在,判断threadId是否为自己
if (redis.call('hexists', key, threadId) == 1) then
    -- 锁存在,重入次数 +1,这里用的是hash结构的incrby增长
    redis.call('hincrby', key, thread, 1);
    -- 设置锁的有效期
    redis.call('expire', key, releaseTime);
    return 1; -- 返回结果
end;
return 0; -- 代码走到这里,说明获取锁的不是自己,获取锁失败
  • 释放锁的逻辑
local key = KEYS[1];
local threadId = ARGV[1];
local releaseTime = ARGV[2];
-- 如果锁不是自己的
if (redis.call('HEXISTS', key, threadId) == 0) then
    return nil; -- 直接返回
end;
-- 锁是自己的,锁计数-1,还是用hincrby,不过自增长的值为-1
local count = redis.call('hincrby', key, threadId, -1);
-- 判断重入次数为多少
if (count > 0) then
    -- 大于0,重置有效期
    redis.call('expire', key, releaseTime);
    return nil;
else
    -- 否则直接释放锁
    redis.call('del', key);
    return nil;
end;