Spring Cloud分布式定时器之ShedLock的实现

下面我来详细讲解一下“Spring Cloud分布式定时器之ShedLock的实现”的完整攻略。

一、ShedLock是什么

ShedLock是一个分布式定时任务解决方案，用于解决多个节点执行同一个任务的问题。它通过数据库上的行级锁来保证同一时间只有一个节点执行任务，其他的节点则会等待锁的释放。

二、ShedLock的实现

ShedLock的实现分为两个部分：锁的获取和锁的释放。

2.1 锁的获取

ShedLock的锁是通过数据库中的行级锁来实现的。它需要一个数据库来保存任务信息和锁信息。首先我们需要添加ShedLock的依赖：

<dependency>
    <groupId>net.javacrumbs.shedlock</groupId>
    <artifactId>shedlock-spring</artifactId>
    <version>4.0.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jdbc</artifactId>
</dependency>

然后我们需要配置ShedLock的数据源：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/lock?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=false
    username: root
    password: 123456

此外，我们还需要创建一个任务的Bean，并使用@Scheduled注解来定时执行任务。例如：

@Service
public class TaskService {
    @Autowired
    private LockProvider lockProvider;

    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    @SchedulerLock(name = "TaskService", lockAtLeastFor = "PT5S", lockAtMostFor = "PT6S")
    public void task() throws InterruptedException {
        Lock lock = lockProvider.lock("TaskService");
        if (lock != null) {
            System.out.println("任务开始执行");
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("任务执行完成");
            lock.unlock();
        } else {
            System.out.println("任务正在执行");
        }
    }
}

在该代码中，@Scheduled注解指定了任务的执行频率，@SchedulerLock注解指定了任务的名称以及锁的最小和最大锁定时间。在任务执行过程中，我们通过lockProvider.lock("TaskService")方法获取锁，如果获取成功，则执行任务，否则等待其他节点执行完成后再执行任务。

2.2 锁的释放

我们需要在任务执行完成后，及时地释放锁。ShedLock为我们提供了@SchedulerLock注解来自动释放锁，但是需要配合@EnableSchedulerLock注解来使用。例如：

@SpringBootApplication
@EnableSchedulerLock(defaultLockAtMostFor = "1m")
public class ShedLockApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ShedLockApplication.class, args);
    }
}

在该代码中，@EnableSchedulerLock注解激活了@SchedulerLock注解的功能，我们可以在其中指定全局默认的最大锁定时间。

三、完整示例

下面是一个完整的示例：

@SpringBootApplication
@EnableSchedulerLock(defaultLockAtMostFor = "1m")
public class ShedLockApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ShedLockApplication.class, args);
    }
}

@Service
public class TaskService {
    @Autowired
    private LockProvider lockProvider;

    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * ?")
    @SchedulerLock(name = "TaskService", lockAtLeastFor = "PT5S", lockAtMostFor = "PT6S")
    public void task() throws InterruptedException {
        Lock lock = lockProvider.lock("TaskService");
        if (lock != null) {
            System.out.println("任务开始执行");
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("任务执行完成");
            lock.unlock();
        } else {
            System.out.println("任务正在执行");
        }
    }
}

在该示例中，我们定时地执行任务并使用ShedLock来保证任务只有一个节点执行。我们观察到，当一个节点在执行任务时，另一个节点会等待锁的释放。

四、示例说明

下面是两条示例说明：

4.1 多节点部署

假设我们有一个定时任务，需要每天凌晨进行数据更新。为了保证任务顺利执行，我们在多台服务器上部署同一个任务。

在这种情况下，如果我们不使用ShedLock，可能会造成数据重复更新或者数据遗漏的问题。因为在同一时刻，多个节点都有可能更新数据。

如果使用ShedLock来控制任务的执行，则可以保证同一时刻只有一个节点执行任务，避免数据更新的问题。这样，我们就可以在多个节点上部署同一个任务，而不必担心执行过程中出现问题。

4.2 多线程任务

假设我们有一个定时任务，需要每5秒钟执行一次。我们希望在每次执行任务时，执行一次其他操作。为了保证操作的正确性，我们需要在任务执行期间对该操作进行锁定。

在这种情况下，如果我们不使用ShedLock，则无法保证在每次任务执行时都对操作进行锁定。因为在多线程环境下，可能存在时间上的重叠。

使用ShedLock来控制任务的执行，则可以保证在每次任务执行时都对操作进行锁定。这样我们就可以在多线程环境下安全地使用分布式定时器了。