1. 核心redis锁策略
public class RedisLock {
private String key;
private boolean lock = false;
private final StringRedisTemplate redisClient;
private final RedisConnection redisConnection;
/**
* @param purpose 锁前缀
* @param key 锁定的ID等东西
*/
public RedisLock(String purpose, String key, StringRedisTemplate redisClient) {
if (redisClient == null) {
throw new IllegalArgumentException("redisClient 不能为null!");
}
this.key = purpose + "_" + key + "_redis_lock";
this.redisClient = redisClient;
this.redisConnection = redisClient.getConnectionFactory().getConnection();
}
/**
* 锁的策略参考: <a href="http://blog.csdn.net/u010359884/article/details/50310387">基于redis分布式锁实现“秒杀”</a>
* FIXME 此方式加锁策略存在一定缺陷: 在setIfAbsent()之后expire()执行之前程序异常 锁不会被释放. 虽然出现几率极低
*
* @param timeout timeout的时间范围内轮询锁, 单位: 秒
* @param expire 设置锁超时时间
* @return true, 获取锁成功; false, 获取锁失败.
*/
public boolean lockA(long timeout, long expire, final TimeUnit unit) {
long beginTime = System.nanoTime(); // 用nanos、mills具体看需求.
timeout = unit.toNanos(timeout);
try {
// 在timeout的时间范围内不断轮询锁
while (System.nanoTime() - beginTime < timeout) {
// 锁不存在的话，设置锁并设置锁过期时间，即加锁
if (this.redisClient.opsForValue().setIfAbsent(this.key, "1")) {
this.redisClient.expire(key, expire, unit);//设置锁失效时间, 防止永久阻塞
this.lock = true;
return true;
}
// 短暂休眠后轮询，避免可能的活锁
System.out.println("get lock waiting...");
Thread.sleep(30);
}
} catch (Exception e) {
throw new RedisLockException("locking error", e);
}
return false;
}
/**
* 特别注意: 如果多服务器之间存在时间差, 并不建议用System.nanoTime()、System.currentTimeMillis().
* 更好的是统一用redis-server的时间, 但只能获取到milliseconds.
* 锁的策略参考: <a href="http://www.jeffkit.info/2011/07/1000/?spm=5176.100239.blogcont60663.7.9f4d4a8h4IOxe">用Redis实现分布式锁</a>
*
* @param timeout 获取锁超时, 单位: 毫秒
* @param expire 锁失效时常, 单位: 毫秒
* @return true, 获取锁成功; false, 获取锁失败.
*/
public boolean lockB(long timeout, long expire) {
long bt = System.currentTimeMillis();
long lockVal;
String lockExpireTime;
try {
while (!this.lock) {
if(System.currentTimeMillis() - bt > timeout){
throw new RedisLockException("get lock timeout!");
}
// 锁的键值: {当前时间} + {失效时常} = {锁失效时间}
lockVal = getRedisTime() + expire;
// 1. 尝试获取锁
boolean ifAbsent = this.redisClient.opsForValue().setIfAbsent(this.key, lockVal + "");
if (ifAbsent) { // 设置成功, 表示获得锁
this.lock = true;
return true;
}
lockExpireTime = this.redisClient.opsForValue().get(this.key);
long curTime = getRedisTime();
if (curTime > NumberUtils.toLong(lockExpireTime, 0)) {
lockExpireTime = this.redisClient.opsForValue().getAndSet(this.key, lockVal + "");
if (curTime > NumberUtils.toLong(lockExpireTime, 0)) {
this.lock = true;
return true;
}
}
// 锁被占用, 短暂休眠等待轮询
System.out.println(this + ": get lock waiting...");
Thread.sleep(40);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new RedisLockException("locking error", e);
}
System.out.println(this + ": get lock error.");
return false;
}
/**
* @return current redis-server time in milliseconds.
*/
private long getRedisTime() {
return this.redisConnection.time();
}
private void closeConnection(){
if(!this.redisConnection.isClosed()){
this.redisConnection.close();
}
}
/** 释放锁 */
public void unlock() {
if (this.lock) {
redisClient.delete(key);
}
}
public boolean isLock() {
return lock;
}
}
2. 注解部分
@Target(ElementType.PARAMETER)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface RedisLockedKey {
/**
* 复杂对象中需要加锁的成员变量
*/
String field() default "";
}
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface RedisDistributedLock {
/** 锁key的前缀 /
String lockedPrefix() default "";
/* 轮询锁的时间超时时常, 单位: ms /
long timeout() default 2000;
/* redis-key失效时常, 单位: ms */
int expireTime() default 1000;
}
@Component
@Aspect
public class RedisDistributedLockAop {
@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
/**
* 定义缓存逻辑
*/
@Around("@annotation(com.vergilyn.demo.springboot.distributed.lock.annotation.RedisDistributedLock)")
public void cache(ProceedingJoinPoint pjp) {
Method method = getMethod(pjp);
RedisDistributedLock cacheLock = method.getAnnotation(RedisDistributedLock.class);
String key = getRedisKey(method.getParameterAnnotations(), pjp.getArgs());
RedisLock redisLock = new RedisLock(cacheLock.lockedPrefix(), key, redisTemplate);
// boolean isLock = redisLock.lockB(cacheLock.timeout(), cacheLock.expireTime());
boolean isLock = redisLock.lockA(cacheLock.timeout(), cacheLock.expireTime(), TimeUnit.MILLISECONDS);
if (isLock) {
try {
pjp.proceed();
return;
} catch (Throwable e) {
e.printStackTrace();
} finally {
redisLock.unlock();
}
}
System.out.println("执行方法失败");
}
/**
* 获取被拦截的方法对象
*/
private Method getMethod(ProceedingJoinPoint pjp) {
Object[] args = pjp.getArgs();
Class[] argTypes = new Class[pjp.getArgs().length];
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
argTypes[i] = args[i].getClass();
}
Method method = null;
try {
method = pjp.getTarget().getClass().getMethod(pjp.getSignature().getName(), argTypes);
} catch (NoSuchMethodException | SecurityException e) {
e.printStackTrace();
}
return method;
}
private String getRedisKey(Annotation[][] annotations, Object[] args){
if (null == args || args.length == 0) {
throw new RedisLockException("方法参数为空，没有被锁定的对象");
}
if (null == annotations || annotations.length == 0) {
throw new RedisLockException("没有被注解的参数");
}
// 只支持第一个注解为RedisLockedKey的参数
for (int i = 0; i < annotations.length; i++) {
for (int j = 0; j < annotations[i].length; j++) {
if (annotations[i][j] instanceof RedisLockedKey) { //注解为LockedComplexObject
RedisLockedKey redisLockedKey = (RedisLockedKey) annotations[i][j];
String field = redisLockedKey.field();
try {
// field存在, 表示取参数对象的相应field;
if(StringUtils.isBlank(field)){
return args[i].toString();
}else {
return args[i].getClass().getDeclaredField(redisLockedKey.field()).toString();
}
} catch (NoSuchFieldException | SecurityException e) {
e.printStackTrace();
throw new RedisLockException("注解对象中不存在属性: " + redisLockedKey.field());
}
}
}
}
throw new RedisLockException("未找到注解对象!");
}
}
public class RedisLockException extends RuntimeException{
public RedisLockException(String msg, Throwable throwable) {
super(msg, throwable);
}
public RedisLockException(String msg) {
super(msg);
}
}
调用代码：
@RedisDistributedLock(lockedPrefix="TEST_PREFIX")
public void lockMethod(String arg1, @RedisLockedKey Long arg2) {
//最简单的秒杀，这里仅作为demo示例
System.out.println("lockMethod, goods: " + reduceInventory(arg2));
}
以上改进代码依然可能存在的问题:
1) 连接很可能没有正常关闭.
2) 连接依然过多, 假设并发有1000个, 那一样会产生1000个连接, 且这些连接只会在竞争获取锁完后才会释放.(且产生了1000个RedisLock对象)
3) 是否可以缓存注解对象?
针对问题2), 主要想达到怎么尽可能减少redis连接?
比如: 有1000个并发, 其中200个是兑换商品A, 其中300个是兑换商品B, 其中500个是兑换商品C.
1、是否可以用单例模式来实现RedisLock?
对单例、多线程还是很混乱, 不好说. 但如果可行, 会否太影响获取锁的性能?
比如兑换商品A的200个并发共用一个redisConnection, 感觉还是合理的, 毕竟互相之间是竞争关系.
但商品A、商品B、商品C如果也共用一个redisConnection, 是不是完全不合理?
他们之间根本是"并行"的, 相互之间没有一点联系.
2、所以, 是否更进一步的实现是: 同一个锁竞争用相同的RedisLock对象和RedisConnection连接.
即竞争商品A的200个并发用同一个"redisConnection_A"、"redisLock_A", 商品B的300个并发用同一个"redisConnection_B"、"redisLock_B"？
针对问题3), 在代码RedisDistributedLockAop中, 每次都会:
1)getMethod(pjp): 获取拦截方法.
2) 通过拦截方法解析出getRedisKey.
宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来.