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Redis锁完美解决高并发秒杀问题

2021-09-30 16:06顶风少年 Redis

本文主要介绍了Redis锁完美解决高并发秒杀问题，文中通过示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下

场景：一家网上商城做商品限量秒杀。

1 单机环境下的锁

将商品的数量存到Redis中。每个用户抢购前都需要到Redis中查询商品数量（代替mysql数据库。不考虑事务），如果商品数量大于0，则证明商品有库存。然后我们在进行库存扣减和接下来的操作。因为多线程并发问题，我们不得不在get()方法内部使用同步代码块。这样可以保证查询库存和减库存操作的原子性。

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 * @version 1.0
 */
 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 
@RestController
public class RedisLock  {
 
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
 
    @GetMapping(value = "buy")
    public String get() {
        synchronized (this) {
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
            }return "";
        }
    }
}

2 分布式情况下使用Redis锁。

但是由于业务上升，并发数量变大。公司不得不将原有系统复制一份，放到新的服务器。然后使用nginx做负载均衡。为了模拟高并发环境这里使用了 Apache JMeter工具。

很明显，现在的线程锁不管用了。于是我们需要换一把锁，这把锁必须和两套系统没有任何的耦合度。

使用Redies的API如果key不存在，则设置一个key。这个key就是我们现在使用的一把锁。每个线程到此处，先设置锁，如果设置锁失败，则表明当前有线程获取到了锁，就返回。最后我们为了减库存和其他业务抛出异常，而没有释放锁。把释放锁的操作放到了finally代码块中。看起来是比较完美了。

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 * @version 1.0
 */
 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 
@RestController
public class RedisLock {
 
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
 
    @GetMapping(value = "buy")
    public String get() {
        Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "");
        if (!phoneLock) {
            return "";
        }
        try{
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
            }
        }finally {
            redisTemplate.delete("phoneLock");
        }
        return "";
    }
}

3 一台服务宕机，导致无法释放锁

如果try中抛出了异常，进入finally,这把锁依然会释放，不会影响其他线程获取锁，那么如果在finally也抛出了异常，或者在finally中服务直接关闭了，那其他的服务再也获取不到锁。最终导致商品卖不出去。

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package springbootdemo.demo.controller;
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 * @version 1.0
 */
 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 
@RestController
public class RedisLock {
 
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
 
    @GetMapping(value = "buy")
    public String get() {
        int i = 0;
        Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "");
        if (!phoneLock) {
            return "";
        }
        try {
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                i = count;
                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
            }
        } finally {
            if (i == 20) {
                System.exit(0);
            }
            redisTemplate.delete("phoneLock");
        }
        return "";
    }
}

4 给每一把锁加上过期时间

问题就出现在如果出现意外，这把锁无法释放。这里我们在引入Redis的API，对key进行过期时间的设置。这样如果拿到锁的线程，在任何情况下没有来得及释放锁，当Redis的key时间到，也会自动释放锁。但是这样还是存在问题

如果在key过期后，锁释放了，但是当前线程没有执行完毕。那么其他线程就会拿到锁，继续抢购商品，而这个较慢的线程则会在执行完毕后，释放别人的锁。导致锁失效!

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 * @notify
 * @version 1.0
 */
 
import javafx.concurrent.Task;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
@RestController
public class RedisLock {
 
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
 
    @GetMapping(value = "buy")
    public String get() {
        Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS);
        if (!phoneLock) {
            return "";
        }
        try {
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                try {
                    Thread.sleep(99999999999L);
                } catch (Exception e) {
 
                }
                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
            }
        } finally {
          
            redisTemplate.delete("phoneLock");
        }
        return "";
    }
}

5延长锁的过期时间，解决锁失效

问题的出现就是，当一条线程的key已经过期，但是这个线程的任务确确实实没有执行完毕，这个交易没有结束。但是锁没了。现在我们必须对锁的时间进行延长。在判断商品有库存时，第一时间创建一个线程不停的给key续命，

防止key过期。然后在交易结束后，停止定时器，释放锁。

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package springbootdemo.demo.controller;
/*
 * @auther 顶风少年
 * @mail dfsn19970313@foxmail.com
 * @date 2020-01-13 11:19
 * @notify
 * @version 1.0
 */
 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
@RestController
public class RedisLock {
 
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
 
    @GetMapping(value = "buy")
    public String get() {
        Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS);
        if (!phoneLock) {
            return "";
        }
        Timer timer = null;
        try {
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                timer = new Timer();
                timer.schedule(new TimerTask() {
                    @Override
                    public void run() {
                        redisTemplate.opsForValue().set("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS);
                    }
                }, 0, 1);
 
                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
            }
        } finally {
            if (timer != null) {
                timer.cancel();
            }
            redisTemplate.delete("phoneLock");
        }
        return "";
    }
}

6 使用Redisson简化代码

在步骤5我们的代码已经很完善了，不会出现高并发问题。但是代码确过于冗余，我们为了使用Redis锁，我们需要设置一个定长的key，然后当购买完成后，将key删除。但为了防止key提前过期，我们不得不新增一个线程执行定时任务。下面我们可以使用Redissson框架简化代码。getLock()方法代替了Redis的setIfAbsent()，lock()设置过期时间。最终我们在交易结束后释放锁。延长锁的操作则有Redisson框架替我们完成，它会使用轮询去查看key是否过期，

在交易没有完成时，自动重设Redis的key过期时间

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package springbootdemo.demo.controller;
/*
 * @auther 顶风少年
 * @mail dfsn19970313@foxmail.com
 * @date 2020-01-13 11:19
 * @notify
 * @version 1.0
 */
 
import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RLock;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
@RestController
public class RedissonLock {
 
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
 
    @Autowired
    private Redisson redisson;
 
    @GetMapping(value = "buy2")
    public String get() {
        RLock phoneLock = redisson.getLock("phoneLock");
        phoneLock.lock(3, TimeUnit.SECONDS);
        try {
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("抢到了" + count + "号商品");
            }
        } finally {
            phoneLock.unlock();
        }
        return "";
    }
}

到此这篇关于Redis锁完美解决高并发秒杀问题的文章就介绍到这了,更多相关Redis锁高并发秒杀内容请搜索服务器之家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服务器之家！

原文链接：https://www.cnblogs.com/zumengjie/p/12187669.html

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