利用consul在spring boot中实现分布式锁场景分析

下面我将为你详细讲解如何利用consul在Spring Boot中实现分布式锁的攻略。

需求分析

在分布式系统中，如果多个节点同时操作同一份数据，就会出现数据竞争的问题，为了避免这种情况，我们需要实现分布式锁来控制多个节点的并发访问。

consul是一款分布式服务发现和配置工具，可以满足我们实现分布式锁的需求。在Spring Boot中，我们可以通过使用Consul Lock来实现分布式锁的场景。

准备工作

在开始实现分布式锁之前，我们需要做一些准备工作：

1. 安装并启动consul
2. 在pom.xml中引入spring-cloud-starter-consul-all依赖
3. 在application.yml中配置consul的地址信息

实现步骤

下面是具体的实现步骤：

1. 定义ConsulLock类

import org.springframework.cloud.consul.lock.Lock;
import org.springframework.cloud.consul.lock.LockService;

public class ConsulLock {
    private final String lockName;
    private final LockService lockService;

    public ConsulLock(String lockName, LockService lockService) {
        this.lockName = lockName;
        this.lockService = lockService;
    }

    public void lock(Runnable runnable) {
        Lock lock = lockService.acquireLock(lockName);
        try {
            runnable.run();
        } finally {
            lock.release();
        }
    }

    public boolean tryLock(Runnable runnable) {
        Lock lock = lockService.acquireLock(lockName);
        try {
            boolean success = lock.acquire(1, TimeUnit.MILLISECONDS);
            if (success) {
                runnable.run();
            }
            return success;
        } finally {
            lock.release();
        }
    }
}

这个类利用了Spring Cloud Consul的LockService来实现分布式锁，其中lock方法获取锁，并在执行完任务后释放锁；tryLock方法在尝试获取锁时会等待1ms，如果获取成功则返回true，否则返回false。

1. 在需要加锁的方法中使用ConsulLock

@RestController
@RequestMapping("/api")
public class ApiController {
    @Autowired
    private LockService lockService;

    @GetMapping("/lock")
    public void lock() {
        ConsulLock consulLock = new ConsulLock("lock", lockService);
        consulLock.lock(() -> {
            // 业务逻辑
        });
    }

    @GetMapping("/try-lock")
    public boolean tryLock() {
        ConsulLock consulLock = new ConsulLock("lock", lockService);
        return consulLock.tryLock(() -> {
            // 业务逻辑
        });
    }
}

在需要加锁的方法中，我们创建一个ConsulLock实例，然后利用它的lock和tryLock方法来控制锁的获取和释放。

示例说明

下面是两条具体的示例说明：

示例一

我们定义一个任务，每次只允许一个节点执行，并输出当前时间戳：

public void task() {
    ConsulLock consulLock = new ConsulLock("task", lockService);
    consulLock.lock(() -> {
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
}

然后我们通过两个线程同时执行该任务，验证分布式锁的效果：

new Thread(() -> task()).start();
new Thread(() -> task()).start();

结果会发现，两个线程并不能同时执行该任务，只能有一个线程输出当前时间戳。

示例二

我们定义一个任务，每次只允许一个节点执行，并返回随机数：

public Integer task() {
    ConsulLock consulLock = new ConsulLock("task", lockService); 
    return consulLock.tryLock(() -> {
        return ThreadLocalRandom.current().nextInt();
    }) ? 1 : 0;
}

然后我们通过两个线程同时执行该任务，验证分布式锁的效果：

Future<Integer> future1 = executorService.submit(() -> task());
Future<Integer> future2 = executorService.submit(() -> task());
System.out.println(future1.get());
System.out.println(future2.get());

结果会发现，只有一个线程获取成功，返回1，另一个线程获取失败，返回0。

经过以上步骤的实现，我们已经可以使用consul在Spring Boot中实现分布式锁了。