spring boot項目之redis分布式鎖的應用
SETNX key value
起始版本：1.0.0
時間復雜度：O(1)
將key設置值為value，如果key不存在，這種情況下等同SET命令。 當key存在時，什麽也不做。SETNX是”SET if Not eXists”的簡寫。
返回值
Integer reply, 特定值:
1如果key被設置了0如果key沒有被設置
##例子
redis> SETNX mykey "Hello"
(integer) 1
redis> SETNX mykey "World"
(integer) 0
redis> GET mykey
"Hello"
redis>
Design pattern: Locking with !SETNX
設計模式：使用!SETNX加鎖
Please note that:
請註意：
-
不鼓勵以下模式來實現the Redlock algorithm ，該算法實現起來有一些復雜，但是提供了更好的保證並且具有容錯性。
-
無論如何，我們保留舊的模式，因為肯定存在一些已實現的方法鏈接到該頁面作為引用。而且，這是一個有趣的例子說明Redis命令能夠被用來作為編程原語的。
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無論如何，即使假設一個單例的加鎖原語，但是從 2.6.12 開始，可以創建一個更加簡單的加鎖原語，相當於使用
SET命令來獲取鎖，並且用一個簡單的 Lua 腳本來釋放鎖。該模式被記錄在SET命令的頁面中。
也就是說，SETNX能夠被使用並且以前也在被使用去作為一個加鎖原語。例如，獲取鍵為foo
SETNX lock.foo <current Unix time + lock timeout + 1>
如果客戶端獲得鎖，SETNX返回1，那麽將lock.foo鍵的Unix時間設置為不在被認為有效的時間。客戶端隨後會使用DEL lock.foo去釋放該鎖。
如果SETNX返回0，那麽該鍵已經被其他的客戶端鎖定。如果這是一個非阻塞的鎖，才能立刻返回給調用者，或者嘗試重新獲取該鎖，直到成功或者過期超時。
處理死鎖
以上加鎖算法存在一個問題：如果客戶端出現故障，崩潰或者其他情況無法釋放該鎖會發生什麽情況？這是能夠檢測到這種情況，因為該鎖包含一個Unix時間戳，如果這樣一個時間戳等於當前的Unix時間，該鎖將不再有效。
當以下這種情況發生時，我們不能調用DEL來刪除該鎖，並且嘗試執行一個SETNX，因為這裏存在一個競態條件，當多個客戶端察覺到一個過期的鎖並且都嘗試去釋放它。
- C1 和 C2 讀
lock.foo檢查時間戳，因為他們執行完SETNX後都被返回了0，因為鎖仍然被 C3 所持有，並且 C3 已經崩潰。 - C1 發送
DEL lock.foo - C1 發送
SETNX lock.foo命令並且成功返回 - C2 發送
DEL lock.foo - C2 發送
SETNX lock.foo命令並且成功返回 - 錯誤：由於競態條件導致 C1 和 C2 都獲取到了鎖
幸運的是，可以使用以下的算法來避免這種情況，請看 C4 客戶端所使用的好的算法：
- C4 發送
SETNX lock.foo為了獲得該鎖 - 已經崩潰的客戶端 C3 仍然持有該鎖，所以Redis將會返回
0給 C4 - C4 發送
GET lock.foo檢查該鎖是否已經過期。如果沒有過期，C4 客戶端將會睡眠一會，並且從一開始進行重試操作 -
另一種情況，如果因為
lock.foo鍵的Unix時間小於當前的Unix時間而導致該鎖已經過期，C4 會嘗試執行以下的操作：GETSET lock.foo <current Unix timestamp + lock timeout + 1> - 由於
GETSET的語意，C4會檢查已經過期的舊值是否仍然存儲在lock.foo中。如果是的話，C4 會獲得鎖 - 如果另一個客戶端，假如為 C5 ，比 C4 更快的通過
GETSET操作獲取到鎖，那麽 C4 執行GETSET操作會被返回一個不過期的時間戳。C4 將會從第一個步驟重新開始。請註意：即使 C4 在將來幾秒設置該鍵，這也不是問題。
為了使這種加鎖算法更加的健壯，持有鎖的客戶端應該總是要檢查是否超時，保證使用DEL釋放鎖之前不會過期，因為客戶端故障的情況可能是復雜的，不止是崩潰，還會阻塞一段時間，阻止一些操作的執行，並且在阻塞恢復後嘗試執行DEL（此時，該LOCK已經被其他客戶端所持有）
GETSET key value
起始版本：1.0.0
時間復雜度：O(1)
自動將key對應到value並且返回原來key對應的value。如果key存在但是對應的value不是字符串，就返回錯誤。
設計模式
GETSET可以和INCR一起使用實現支持重置的計數功能。舉個例子：每當有事件發生的時候，一段程序都會調用INCR給key mycounter加1，但是有時我們需要獲取計數器的值，並且自動將其重置為0。這可以通過GETSET mycounter “0”來實現：
INCR mycounter
GETSET mycounter "0"
GET mycounter
返回值
bulk-string-reply: 返回之前的舊值，如果之前Key不存在將返回nil。
例子
redis> INCR mycounter (integer) 1 redis> GETSET mycounter "0" "1" redis> GET mycounter "0" redis>
那麽，我們在處理高並發秒殺下單時，就可以通過redis來實現加鎖和解鎖的功能來做到
package com.imooc.service;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;
@Component
@Slf4j
public class RedisLock {
@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
/**
* 加鎖
* @param key
* @param value 當前時間+超時時間
* @return
*/
public boolean lock(String key, String value) {
if(redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value)) {
return true;
}
//currentValue=A 這兩個線程的value都是B 其中一個線程拿到鎖
String currentValue = redisTemplate.opsForValue().get(key);
//如果鎖過期
if (!StringUtils.isEmpty(currentValue)
&& Long.parseLong(currentValue) < System.currentTimeMillis()) {
//獲取上一個鎖的時間
String oldValue = redisTemplate.opsForValue().getAndSet(key, value);
if (!StringUtils.isEmpty(oldValue) && oldValue.equals(currentValue)) {
return true;
}
}
return false;
}
/**
* 解鎖
* @param key
* @param value
*/
public void unlock(String key, String value) {
try {
String currentValue = redisTemplate.opsForValue().get(key);
if (!StringUtils.isEmpty(currentValue) && currentValue.equals(value)) {
redisTemplate.opsForValue().getOperations().delete(key);
}
}catch (Exception e) {
log.error("【redis分布式鎖】解鎖異常, {}", e);
}
}
}
spring boot項目之redis分布式鎖的應用