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詳解RedisTemplate下Redis分布式鎖引發的系列問題

自己的項目因為會一直抓取某些信息，但是本地會和線上經常一起跑，造成沖突。這其實就是我們常說的分布式集群的問題了，本地和線上的服務器構成了集群以及QPS為2的小并發(其實也不叫并發，不知道拿什么詞形容?)。

首先，分布式集群的問題大家都知道，會造成數據庫的插入重復問題，會造成一系列的并發性問題。

解決的方式呢也大概如下幾點，百度以及谷歌上都能搜到的解決方式：

1：數據庫添加唯一索引

2：設計接口冪等性

3：依靠中間件使用分布式鎖，而分布式鎖又分為Redis和Zookeeper

由于Zookeeper我沒怎么接觸過，并且我項目中本來就引用了Redis，所以就想著用Redis來做分布式鎖，也高端洋氣上檔次點。

首先基于Redis的操作，我們必須要保證其原子性，也就是要么全部成功，要么全部失敗，先從Redis的客戶端入手。

就Redis客戶端而言，我們通過的操作是先使用setnx指令，如果成功則返回1，失敗則返回0

可是就分布鎖鎖而言，一個常用的問題就是如果一個服務setnx成功了，但是在解鎖的時候如果發生了宕機或者一些特殊因素，導致無法解鎖，那么其他服務將陷入死鎖的狀態。所以，我們在用 setnx 的同時想著去用 expire 指令對鎖進行一個過期操作

從指令可以看出 setnx 和 expire 指令是分開的，如果在這中間的空隙過程中如果有特殊因素導致指令無法繼續，也會導致死鎖的產生。

以下參考自老錢的 Redis 深度歷險：核心原理與應用實踐

為了解決這個疑難，Redis 開源社區涌現了一堆分布式鎖的 library，專門用來解決這個問題。實現方法極為復雜，小白用戶一般要費很大的精力才可以搞懂。如果你需要使用分布式鎖，意味著你不能僅僅使用 Jedis 或者 redis-py 就行了，還得引入分布式鎖的 library。

為了治理這個亂象，Redis 2.8 版本中作者加入了 set 指令的擴展參數，使得 setnx 和 expire 指令可以一起執行，徹底解決了分布式鎖的亂象。從此以后所有的第三方分布式鎖 library 可以休息了。

以上都是基于Redis的操作，但是我們在JAVA中如何去運用分布式鎖呢。

首先在Redis方面我用的是RedisTemplate對Redis進行操作的，而RedisTemplate在目前情況下如果不借助于是無法保證其原子性的，所以我們需要借助于Redis的Lua腳本。

先上Lua腳本的代碼

// 加鎖
if 
    redis.call('setNx',KEYS[1],ARGV[1]) 
  then 
    if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] 
    return redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[2]) 
  else 
    return 0 
  end 
end
 
// 解鎖
  redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] 
then 
  return redis.call('del', KEYS[1]) 
else 
  return 0

Java調用腳本有兩種方式

1。新建一個腳本文件，在代碼中調用其絕對路徑地址

redisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource(地址)));

2。在Java代碼中以字符串的方式傳入

redisScript.setScriptText(腳本);

我是用的第二種方式實現的，下面是JAVA代碼

/**
   * 獲取鎖
   * @param lockKey
   * @param value
   * @param expireTime：單位-秒
   * @return
   */
  public boolean getLock(String lockKey, String value, int expireTime){
    boolean ret = false;
    try{
      String script = "if redis.call('setNx',KEYS[1],ARGV[1]) then if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] then return redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[2]) else return 0 end end";
 
      RedisScriptLong> redisScript = new DefaultRedisScript>(script, Long.class);
 
      Object result = redisTemplate.execute(redisScript,new StringRedisSerializer(),new StringRedisSerializer(), Collections.singletonList(lockKey),value,expireTime + "");
      System.out.println(result + "-----------");
      //Object result = redisTemplate.execute(redisScript, Collections.singletonList(lockKey),value,expireTime + "");
 
      if(SUCCESS.equals(result)){
        return true;
      }
 
    }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
    }
    return ret;
  }
 
  /**
   * 釋放鎖
   * @param lockKey
   * @param value
   * @return
   */
  public boolean releaseLock(String lockKey, String value){
 
    String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
 
    RedisScriptLong> redisScript = new DefaultRedisScript>(script, Long.class);
 
    Object result = redisTemplate.execute(redisScript,new StringRedisSerializer(),new StringRedisSerializer(), Collections.singletonList(lockKey),value);
    if(SUCCESS.equals(result)) {
      return true;
    }
 
    return false;
  }

以上代碼已經在我的項目中確切可以使用了。但是在使用的過程中遇到了許多問題。

1：java.lang.IllegalStateException

在返回值方面，會經常報IllegalStateException。

RedisScriptString> redisScript = new DefaultRedisScript>(script, String.class);

用String類型時候，經常會報類型轉換異常。我在代碼中使用的Long類型接收該類型，在命令行中我們也看到命令行結果返回的是數字0或者1，保險起見我們也可以用Object對象來接收結果集。

2：ERR value is not an integer or out of range

這個問題糾結了我一個下午至少，Redis報的異常都是很深的，從跟蹤源碼的時候看到，我們在調用redisTemplate.execute的方法時候，如果不傳序列化的參數的時候，代碼默認調用的是 Jdkserializationredisserializer 來進行序列化和反序列化操作，這是jdk自帶的序列化操作，使用該序列化的對象必須要實現Serializable接口。所以該序列化接口是用于對實體類的序列化。

所以在進行 execute 操作的時候，我們傳入 Stringredisserializer，該序列化接口是專用于對字符串類型的序列化操作。具體的區別可以去這兩個類的源碼中看下他們的加密方式。

因為時間以及個人能力的問題，對部分源碼有點未理解，所以沒有做到全方位的解讀這些異常的原因，以后有機會會將源碼細讀并分析其異常原因。

到此這篇關于詳解RedisTemplate下Redis分布式鎖引發的系列問題的文章就介紹到這了,更多相關RedisTemplate 分布式鎖內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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