使用redis分布式锁解决并发线程资源共享问题

使用Redis分布式锁是一种解决资源共享问题的常用方式。下面是使用Redis分布式锁解决并发线程资源共享问题的完整攻略。

1. 引入Redis依赖

Redis是内存数据库，我们需要引入redis的Java客户端依赖。一般有两个比较常用的Java客户端依赖jar包：Jedis和Lettuce。这里以Jedis为例。

<dependency>
   <groupId>redis.clients</groupId>
   <artifactId>jedis</artifactId>
   <version>3.5.2</version>
</dependency>

2. 初始化Redis连接池

连接Redis服务器是很耗费系统资源的一件事情，在高并发场景下，频繁连接Redis服务器是不可取的，因此我们需要使用连接池以复用连接，提高系统性能。下面是Jedis连接池的Java配置示例：

JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
poolConfig.setMaxIdle(10);
poolConfig.setMaxTotal(100);
poolConfig.setMaxWaitMillis(3000);

JedisPool jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "localhost", 6379);

3. 使用Redis锁

在使用Redis锁之前，先介绍几个概念：

• 锁的名称：可以用业务上的唯一标识来命名，比如商品编号、订单编号等。
• 锁的值：可以用UUID等随机值。
• 锁的过期时间：确保在获取到锁之后，占用资源的线程不会一直持有锁，防止死锁的产生。

下面是使用Redis分布式锁实现的Java代码示例：

public class RedisLockUtil {
    private static JedisPool jedisPool = new JedisPool("localhost", 6379)

    public static boolean tryLock(String lockName, String lockValue, int timeoutSeconds) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
            String result = jedis.set(lockName, lockValue, "NX", "EX", timeoutSeconds);
            return "OK".equals(result);
        } catch (Exception e) {
            throw e;
        }
    }

    public static boolean releaseLock(String lockName, String lockValue) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
            String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
            Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockName), Collections.singletonList(lockValue));
            return 1L == (Long) result;
        } catch (Exception e) {
            throw e;
        }
    }
}

在上面的代码中，tryLock方法用于获取Redis分布式锁，如果获取成功，将返回true。releaseLock方法用于释放Redis分布式锁，如果成功释放，将返回true。

4. 示例说明

下面我们以商品抢购的场景为例说明如何使用Redis分布式锁解决并发线程资源共享问题。

4.1 单个商品抢购

实现机制：如果某个用户抢到锁，就说明该用户占有该商品，如果其他用户再次进入抢购页面，尝试获取该商品的锁，但由于锁已经被其他用户占有了，因此获取锁失败，直接返回；如果该用户放弃抢购，释放锁，那么其他用户就可以重新获取该商品的锁。

public class SecKillController {
    // 锁的名称
    private static final String LOCK_NAME = "goods_001";
    // 超时时间2秒，防止死锁
    private static final int TIMEOUT_SECS = 2;

    @Autowired
    private GoodsService goodsService;

    @RequestMapping("/secKill")
    @ResponseBody
    public String secKill(String user) throws Exception {
        String lockValue = UUID.randomUUID().toString();
        boolean tryLock = RedisLockUtil.tryLock(LOCK_NAME, lockValue, TIMEOUT_SECS);

        if (tryLock) {
            try {
                // 加锁成功，执行抢购逻辑
                GoodsVO goodsVO = goodsService.getGoodsVOById(1L);
                if (goodsVO.getStockCount() > 0) {
                    // 产品还有库存，可以进行秒杀
                    SeckillOrder seckillOrder = new SeckillOrder();
                    seckillOrder.setUserId(user);
                    seckillOrder.setGoodsId(goodsVO.getId());
                    seckillOrder.setGoodsName(goodsVO.getGoodsName());
                    seckillOrder.setGoodsPrice(goodsVO.getSecKillPrice());
                    seckillOrder.setCreateDate(new Date());
                    goodsService.reduceStock(goodsVO);
                    goodsService.createOrder(seckillOrder);
                    return "Success: 抢购成功！";
                } else {
                    return "Error: 抢购失败，商品库存不足！";
                }
            } catch (Exception e) {
                throw e;
            } finally {
                RedisLockUtil.releaseLock(LOCK_NAME, lockValue);
            }
        } else {
            return "Error: 抢购失败，获取锁失败！";
        }
    }
}

4.2 多个商品抢购

实现机制：所有商品共享同一个锁，如果一个用户抢到锁，说明至少有某个商品还有库存可购买；如果其他用户再次进入抢购页面，尝试获取锁，但由于锁已经被其他用户占有了，所以获取锁失败，直接返回；如果该用户放弃抢购，释放锁，其他用户会进入抢购流程，尝试获取锁，获取锁的用户都按照FIFO的顺序依次购买商品，直到该商品卖完为止。

public class SecKillController {
    private static final String GOODS_LIST = "goods_list";
    private static final int TIMEOUT_SECS = 2;

    @Autowired
    private GoodsService goodsService;

    @RequestMapping("/secKill")
    @ResponseBody
    public String secKill(String user) throws Exception {
        String lockValue = UUID.randomUUID().toString();
        boolean tryLock;
        try {
            while (true) {
                tryLock = RedisLockUtil.tryLock(GOODS_LIST, lockValue, TIMEOUT_SECS);
                if (tryLock) {
                    break;
                }
                Thread.sleep(10);
            }

            // 加锁成功，执行抢购逻辑
            GoodsVO goodsVO = goodsService.getGoodsVOById(1L);
            if (goodsVO.getStockCount() > 0) {
                // 产品还有库存，可以进行秒杀
                SeckillOrder seckillOrder = new SeckillOrder();
                seckillOrder.setUserId(user);
                seckillOrder.setGoodsId(goodsVO.getId());
                seckillOrder.setGoodsName(goodsVO.getGoodsName());
                seckillOrder.setGoodsPrice(goodsVO.getSecKillPrice());
                seckillOrder.setCreateDate(new Date());
                goodsService.reduceStock(goodsVO);
                goodsService.createOrder(seckillOrder);
                return "Success: 抢购成功！";
            } else {
                return "Error: 抢购失败，商品库存不足！";
            }
        } catch (Exception e) {
            throw e;
        } finally {
            RedisLockUtil.releaseLock(GOODS_LIST, lockValue);
        }
    }
}

以上就是使用Redis分布式锁解决并发线程资源共享问题的完整攻略和示例。