基于 Redis 的分布式锁(下)

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: 分布式锁在分布式应用中应用广泛,想要搞懂一个新事物首先得了解它的由来,这样才能更加的理解甚至可以举一反三。 首先谈到分布式锁自然也就联想到分布式应用。

这里使用了一个 lua 脚本来判断 value 是否相等,相等才执行 del 命令。


使用 lua 也可以保证这里两个操作的原子性。


因此上文提到的四个基本特性也能满足了:


  • 使用 Redis 可以保证性能。


  • 阻塞锁与非阻塞锁见上文。


  • 利用超时机制解决了死锁。


  • Redis 支持集群部署提高了可用性。


使用


我自己有撸了一个完整的实现,并且已经用于了生产,有兴趣的朋友可以开箱使用:

maven 依赖:


<dependency>
    <groupId>top.crossoverjie.opensource</groupId>
    <artifactId>distributed-redis-lock</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>


配置 bean :


@Configuration
public class RedisLockConfig {
    @Bean
    public RedisLock build(){
        RedisLock redisLock = new RedisLock() ;
        HostAndPort hostAndPort = new HostAndPort("127.0.0.1",7000) ;
        JedisCluster jedisCluster = new JedisCluster(hostAndPort) ;
        // Jedis 或 JedisCluster 都可以
        redisLock.setJedisCluster(jedisCluster) ;
        return redisLock ;
    }
}


使用:


@Autowired
    private RedisLock redisLock ;
    public void use() {
        String key = "key";
        String request = UUID.randomUUID().toString();
        try {
            boolean locktest = redisLock.tryLock(key, request);
            if (!locktest) {
                System.out.println("locked error");
                return;
            }
            //do something
        } finally {
            redisLock.unlock(key,request) ;
        }
    }


使用很简单。这里主要是想利用 Spring 来帮我们管理 RedisLock 这个单例的 bean,所以在释放锁的时候需要手动(因为整个上下文只有一个 RedisLock 实例)的传入 key 以及 request(api 看起来不是特别优雅)。


也可以在每次使用锁的时候 new 一个 RedisLock 传入 key 以及 request,这样倒是在解锁时很方便。但是需要自行管理 RedisLock 的实例。各有优劣吧。


项目源码在:


github.com/crossoverJi…

欢迎讨论。


单测


在做这个项目的时候让我不得不想提一下单测


因为这个应用是强依赖于第三方组件的(Redis),但是在单测中我们需要排除掉这种依赖。比如其他伙伴 fork 了该项目想在本地跑一遍单测,结果运行不起来:


  1. 有可能是 Redis 的 ip、端口和单测里的不一致。


  1. Redis 自身可能也有问题。


  1. 也有可能是该同学的环境中并没有 Redis。


所以最好是要把这些外部不稳定的因素排除掉,单测只测我们写好的代码。


于是就可以引入单测利器 Mock 了。


它的想法很简答,就是要把你所依赖的外部资源统统屏蔽掉。如:数据库、外部接口、外部文件等等。


使用方式也挺简单,可以参考该项目的单测:


@Test
    public void tryLock() throws Exception {
        String key = "test";
        String request = UUID.randomUUID().toString();
        Mockito.when(jedisCluster.set(Mockito.anyString(), Mockito.anyString(), Mockito.anyString(),
                Mockito.anyString(), Mockito.anyLong())).thenReturn("OK");
        boolean locktest = redisLock.tryLock(key, request);
        System.out.println("locktest=" + locktest);
        Assert.assertTrue(locktest);
        //check
        Mockito.verify(jedisCluster).set(Mockito.anyString(), Mockito.anyString(), Mockito.anyString(),
                Mockito.anyString(), Mockito.anyLong());
    }


这里只是简单演示下,可以的话下次仔细分析分析。


它的原理其实也挺简单,debug 的话可以很直接的看出来:



这里我们所依赖的 JedisCluster 其实是一个 cglib 代理对象。所以也不难想到它是如何工作的。


比如这里我们需要用到 JedisCluster 的 set 函数并需要它的返回值。


Mock 就将该对象代理了,并在实际执行 set 方法后给你返回了一个你自定义的值。


这样我们就可以随心所欲的测试了,完全把外部依赖所屏蔽了


总结


至此一个基于 Redis 的分布式锁完成,但是依然有些问题。


  • 如在 key 超时之后业务并没有执行完毕但却自动释放锁了,这样就会导致并发问题。


  • 就算 Redis 是集群部署的,如果每个节点都只是 master 没有 slave,那么 master 宕机时该节点上的所有 key 在那一时刻都相当于是释放锁了,这样也会出现并发问题。就算是有 slave 节点,但如果在数据同步到 salve 之前 master 宕机也是会出现上面的问题。


感兴趣的朋友还可以参考 Redisson 的实现。


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