利用redis实现分布式锁,快速解决高并发时的线程安全问题

利用Redis实现分布式锁是一种常见的解决高并发时线程安全问题的方式。在使用Redis实现分布式锁之前，需要针对具体需求选择使用哪种方式。

一、获取分布式锁的Demo

1. 准备Redis连接客户端：我们可以使用Jedis或Lettuce等第三方开源Redis客户端，将其引入到项目中。

2. 连接Redis服务：使用该客户端连接我们的Redis服务，用于后续的操作。

Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
jedis.auth("password");

或者使用Lettuce:

RedisClient redisClient = RedisClient.create("redis://127.0.0.1:6379");
StatefulRedisConnection<String, String> connection = redisClient.connect();
RedisCommands<String, String> commands = connection.sync();

1. 设置获取锁的键值对：我们可以将它定义为常量

private static final String LOCK_KEY = "redis_lock";

1. 定义获取分布式锁的方法

private static boolean getLock(Jedis jedis) {
    String result = jedis.set(LOCK_KEY, "locked", SetParams.setParams().nx().ex(30));
    return "OK".equals(result);
}

或者使用Lettuce:

private static boolean getLock(RedisCommands<String, String> commands) {
    String result = commands.set(LOCK_KEY, "locked", Expiration.seconds(30), SetOption.SET_IF_ABSENT);
    return "OK".equals(result);
}

1. 释放分布式锁的方法

private static void releaseLock(Jedis jedis) {
    jedis.del(LOCK_KEY);
}

或者使用Lettuce:

private static void releaseLock(RedisCommands<String, String> commands) {
    commands.del(LOCK_KEY);
}

二、分布式锁的应用

1. 应用场景分析：当多个线程需要操作同一个共享资源时，为了保证资源的正确性，我们需要使用锁来保证这个资源的原子访问。如果程序在运行期间启动了多个线程，且每个线程都需要访问该资源，如果没有加锁，可能会导致资源的不可用而造成数据混乱。在这种情况下就会用到分布式锁。因为分布式锁可以使多个不同的应用进程在访问相同的共享资源时，仍然能够保证原子性访问，防止数据混乱，确保资源的正确性。

2. 示例说明：我们可以使用分布式锁控制Redis上的数据访问，从而避免当多个线程同时操作Redis时导致数据的混乱。

public static void main(String[] args) {
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        int finalI = i;
        executorService.submit(() -> {
            Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
            jedis.auth("password");
            if (getLock(jedis)) {
                try {
                    int count = Integer.parseInt(jedis.get("count"));
                    jedis.set("count", String.valueOf(++count));
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " success! count:" + count);
                } finally {
                    releaseLock(jedis);
                }
            } else {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " fail");
            }
            jedis.close();
        });
    }
    executorService.shutdown();
}

或者使用Lettuce:

public static void main(String[] args) {
    ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
    RedisClient redisClient = RedisClient.create("redis://127.0.0.1:6379");
    StatefulRedisConnection<String, String> connection = redisClient.connect();
    RedisCommands<String, String> commands = connection.sync();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        int finalI = i;
        executorService.submit(() -> {
            if (getLock(commands)) {
                try {
                    int count = Integer.parseInt(commands.get("count"));
                    commands.set("count", String.valueOf(++count));
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " success! count:" + count);
                } finally {
                    releaseLock(commands);
                }
            } else {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " fail");
            }
        });
    }
    executorService.shutdown();
    connection.close();
    redisClient.shutdown();
}

在以上示例中，我们使用锁对Redis中的“count”键进行了访问并保证了其原子性操作。这样，当多个线程同时对“count”键进行访问时，每次只有一个线程能够成功获取锁对其进行访问。其他线程在获取锁失败后会直接退出，保证了数据的正确性。