详解RedisTemplate下Redis分布式锁引发的系列问题

自己的项目因为会一直抓取某些信息，但是本地会和线上经常一起跑，造成冲突。这其实就是我们常说的分布式集群的问题了，本地和线上的服务器构成了集群以及QPS为2的小并发(其实也不叫并发，不知道拿什么词形容?)。

首先，分布式集群的问题大家都知道，会造成数据库的插入重复问题，会造成一系列的并发性问题。

解决的方式呢也大概如下几点，百度以及谷歌上都能搜到的解决方式：

1：数据库添加唯一索引

2：设计接口幂等性

3：依靠中间件使用分布式锁，而分布式锁又分为Redis和Zookeeper

由于Zookeeper我没怎么接触过，并且我项目中本来就引用了Redis，所以就想着用Redis来做分布式锁，也高端洋气上档次点。

首先基于Redis的操作，我们必须要保证其原子性，也就是要么全部成功，要么全部失败，先从Redis的客户端入手。

就Redis客户端而言，我们通过的操作是先使用setnx指令，如果成功则返回1，失败则返回0

可是就分布锁锁而言，一个常用的问题就是如果一个服务setnx成功了，但是在解锁的时候如果发生了宕机或者一些特殊因素，导致无法解锁，那么其他服务将陷入死锁的状态。所以，我们在用 setnx 的同时想着去用 expire 指令对锁进行一个过期操作

从指令可以看出 setnx 和 expire 指令是分开的，如果在这中间的空隙过程中如果有特殊因素导致指令无法继续，也会导致死锁的产生。

以下参考自老钱的Redis 深度历险：核心原理与应用实践

为了解决这个疑难，Redis 开源社区涌现了一堆分布式锁的 library，专门用来解决这个问题。实现方法极为复杂，小白用户一般要费很大的精力才可以搞懂。如果你需要使用分布式锁，意味着你不能仅仅使用 Jedis 或者 redis-py 就行了，还得引入分布式锁的 library。

为了治理这个乱象，Redis 2.8 版本中作者加入了 set 指令的扩展参数，使得 setnx 和 expire 指令可以一起执行，彻底解决了分布式锁的乱象。从此以后所有的第三方分布式锁 library 可以休息了。

以上都是基于Redis的操作，但是我们在JAVA中如何去运用分布式锁呢。

首先在Redis方面我用的是RedisTemplate对Redis进行操作的 ，而RedisTemplate在目前情况下如果不借助于是无法保证其原子性的，所以我们需要借助于Redis的Lua脚本。

先上Lua脚本的代码

// 加锁
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

// 解锁
  redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1]
then
  return redis.call('del', KEYS[1])
else
  return 0 

Java调用脚本有两种方式

1。新建一个脚本文件，在代码中调用其绝对路径地址

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

2。在Java代码中以字符串的方式传入

redisScript.setScriptText(脚本);

我是用的第二种方式实现的，下面是JAVA代码

/**
   * 获取锁
   * @param lockKey
   * @param value
   * @param expireTime：单位-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";

      RedisScript<Long> 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;
  }

  /**
   * 释放锁
   * @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";

    RedisScript<Long> 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;
  }

以上代码已经在我的项目中确切可以使用了。但是在使用的过程中遇到了许多问题。

   1：java.lang.IllegalStateException

在返回值方面，会经常报IllegalStateException。

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

用String类型时候，经常会报类型转换异常。我在代码中使用的Long类型接收该类型，在命令行中我们也看到命令行结果返回的是数字0或者1，保险起见我们也可以用Object对象来接收结果集。

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

这个问题纠结了我一个下午至少，Redis报的异常都是很深的，从跟踪源码的时候看到，我们在调用redisTemplate.execute的方法时候，如果不传序列化的参数的时候，代码默认调用的是 Jdkserializationredisserializer 来进行序列化和反序列化操作，这是jdk自带的序列化操作，使用该序列化的对象必须要实现Serializable接口。所以该序列化接口是用于对实体类的序列化。

所以在进行 execute 操作的时候，我们传入 Stringredisserializer，该序列化接口是专用于对字符串类型的序列化操作。具体的区别可以去这两个类的源码中看下他们的加密方式。

因为时间以及个人能力的问题，对部分源码有点未理解，所以没有做到全方位的解读这些异常的原因，以后有机会会将源码细读并分析其异常原因。

到此这篇关于详解RedisTemplate下Redis分布式锁引发的系列问题的文章就介绍到这了,更多相关RedisTemplate 分布式锁内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！