本篇內容主要講解的是redis分布式鎖，這個在各大廠面試幾乎都是必備的，下面結合模擬搶單的場景來使用她；本篇不涉及到的redis環境搭建，快速搭建個人測試環境，這里建議使用docker；本篇內容節點如下：
- jedis的nx生成鎖
- 如何刪除鎖
- 模擬搶單動作(10w個人開搶)
jedis的nx生成鎖
對于java中想操作redis，好的方式是使用jedis，首先pom中引入依賴：
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<dependency> <groupid>redis.clients</groupid> <artifactid>jedis</artifactid></dependency> |
對于分布式鎖的生成通常需要注意如下幾個方面：
- 創建鎖的策略：redis的普通key一般都允許覆蓋，a用戶set某個key后，b在set相同的key時同樣能成功，如果是鎖場景，那就無法知道到底是哪個用戶set成功的；這里jedis的setnx方式為我們解決了這個問題，簡單原理是：當a用戶先set成功了，那b用戶set的時候就返回失敗，滿足了某個時間點只允許一個用戶拿到鎖。
- 鎖過期時間：某個搶購場景時候，如果沒有過期的概念，當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，那其他用戶此時獲取鎖就會一直失敗，無法完成搶購的活動；當然正常情況一般都不會阻塞，a用戶流程會正常釋放鎖；過期時間只是為了更有保障。
下面來上段setnx操作的代碼：
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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; } |
這里注意點在于jedis的set方法，其參數的說明如：
- nx：是否存在key，存在就不set成功
- px：key過期時間單位設置為毫秒（ex：單位秒）
setnx如果失敗直接封裝返回false即可，下面我們通過一個get方式的api來調用下這個setnx方法：
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@getmapping("/setnx/{key}/{val}") public boolean setnx(@pathvariable string key, @pathvariable string val) { return jediscom.setnx(key, val); } |
訪問如下測試url，正常來說第一次返回了true，第二次返回了false，由于第二次請求的時候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具有一個有效時間，此時已到達了分布式鎖的條件。
如何刪除鎖
上面是創建鎖，同樣的具有有效時間，但是我們不能完全依賴這個有效時間，場景如：有效時間設置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，此時其他用戶應該能正常下單了才對，但是由于有個1分鐘后鎖才能自動釋放，那其他用戶在這1分鐘無法正常下單（因為鎖還是a用戶的），因此我們需要a用戶操作完后，主動去解鎖：
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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，直接執行lua腳本：根據val判斷其是否存在，如果存在就del；
其實個人認為通過jedis的get方式獲取val后，然后再比較value是否是當前持有鎖的用戶，如果是那最后再刪除，效果其實相當；只不過直接通過eval執行腳本，這樣避免多一次操作了redis而已，縮短了原子操作的間隔。(如有不同見解請留言探討)；同樣這里創建個get方式的api來測試：
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@getmapping("/delnx/{key}/{val}") public int delnx(@pathvariable string key, @pathvariable string val) { return jediscom.delnx(key, val); } |
注意的是delnx時，需要傳遞創建鎖時的value，因為通過et的value與delnx的value來判斷是否是持有鎖的操作請求，只有value一樣才允許del；
模擬搶單動作(10w個人開搶)
有了上面對分布式鎖的粗略基礎，我們模擬下10w人搶單的場景，其實就是一個并發操作請求而已，由于環境有限，只能如此測試；如下初始化10w個用戶，并初始化庫存，商品等信息，如下代碼：
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//總庫存 private long nkucuen = 0; //商品key名字 private string shangpingkey = "computer_key"; //獲取鎖的超時時間 秒 private int timeout = 30 * 1000; @getmapping("/qiangdan") public list<string> qiangdan() { //搶到商品的用戶 list<string> shopusers = new arraylist<>(); //構造很多用戶 list<string> 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個不同用戶，我們設定商品只有10個庫存，然后通過并行流的方式來模擬搶購，如下搶購的實現：
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/** * 模擬搶單動作 * * @param b * @return */ private string qiang(string b) { //用戶開搶時間 long starttime = system.currenttimemillis(); //未搶到的情況下，30秒內繼續獲取鎖 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，在超時范圍內繼續請求鎖，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 ""; } |
這里實現的邏輯是：
- parallelstream()：并行流模擬多用戶搶購
- (starttime + timeout) >= system.currenttimemillis()：判斷未搶成功的用戶，timeout秒內繼續獲取鎖
- 獲取鎖前和后都判斷庫存是否還足夠
- jediscom.setnx(shangpingkey, b)：用戶獲取搶購鎖
- 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果：
最終返回搶購成功的用戶：
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持服務器之家。
