SpringBoot中使用redis做分布式锁的方法
一.模拟问题
最近在公司遇到一个问题,挂号系统是做的集群,比如启动了两个相同的服务,病人挂号的时候可能会出现同号的情况,比如两个病人挂出来的号都是上午2号.这就出现了问题,由于是集群部署的,所以单纯在代码中的方法中加锁是不能解决这种情况的.下面我将模拟这种情况,用redis做分布式锁来解决这个问题.
1.新建挂号明细表
2.在idea上新建项目
下图是创建好的项目结构,上面那个parent项目是其他项目不用管它,和新建的没有关系
3.开始创建controller,service,dao(mapper),写好后整体结构如下
这里贴上service实现类的代码,主要代码就是这一块:
package com.zk.service.impl; import com.zk.mapper.mzmapper; import com.zk.service.mzservice; import org.springframework.beans.factory.annotation.autowired; import org.springframework.stereotype.service; import java.util.hashmap; import java.util.map; /** * 门诊操作service实现类 * * @author zk * @date 2020-9-9 */ @service public class mzserviceimpl implements mzservice { @autowired private mzmapper mzmapper; @override public map<string, object> gh(string ksdm, string ysdm,string brid) { map<string,object> resultmap = new hashmap<>(); int ghxh = 0; //获取当前的挂号序号 map<string, object> ghxhmap = mzmapper.getghxh(ksdm,ysdm); //如果为空,说明还没有人挂这个医生的号,当前是一号 if(ghxhmap == null){ ghxh = 1; }else{ ghxh = (int)ghxhmap.get("ghxh"); ghxh++; } //实际场景中,先获取到ghxh后,还会进行收费等其他操作,这里模拟一下需要耗费时间,为了方便测试出现问题,这里时间设置稍微长一点 try { thread.sleep(2000); } catch (interruptedexception e) { e.printstacktrace(); } //新增挂号明细记录 mzmapper.addghmx(ksdm,ysdm,ghxh,brid); resultmap.put("code","200"); resultmap.put("msg","success"); return resultmap; } }
4.进行测试
1)清空数据库表
2)使用postman发送post请求,假设ksdm=1表示皮肤科,ysdm=1表示医生华佗,brbh=1表示张三,现在张三去医院挂皮肤科华佗医生的号,收费员就会操作系统调用上面写的挂号接口.
调用成功后,看看数据库里的数据
可以看到张三挂到了华佗医生的第一个号,接着把请求参数的brbh改成2表示李四,李四也去挂华佗医生的号
请求成功后查看数据库
可以看到李四挂了华佗医生的第二个号.现在就是正常的挂号,没有出现问题.
3)postman开第二个请求窗口,两个窗口同时去掉接口进行挂号
窗口一模拟张三挂号
窗口二模拟李四挂号
操作成功后看看数据库
结果是张三和李四都挂到了三号,这就出现了线程安全问题.
3)使用加锁的方式解决问题
方法加上锁之后,测试确实没有问题了,但是实际情况是集群部署的,并不是只有一个服务
4)启动两个服务
idea中设置允许启动多个实例
修改端口号,第一个启动的端口号是8080,这里改成8081
5)启动两个服务后再用postman去请求,张三请求8080服务接口
李四请求8081接口
两个窗口同时请求的时候,再次出现了ghxh相同的情况,在方法上加同步锁不能解决这个问题.
二.使用redis做分布式锁解决问题
1.首先需要启动一个redis,如果不知道redis怎么安装使用的,可以看我之前写的"redis的安装和使用".因为之前我在虚拟机上安装过了redis,这里直接启动一个单节点redis
2.项目的pom.xml文件引入redis依赖
<dependency> <groupid>org.springframework.boot</groupid> <artifactid>spring-boot-starter-data-redis</artifactid> </dependency>
3.在application.yml中配置redis
spring: redis: host: 192.168.1.6 port: 6379
4.新建redis锁操作类
package com.zk.util; import org.apache.commons.lang3.stringutils; import org.springframework.data.redis.core.stringredistemplate; import org.springframework.stereotype.repository; import java.util.uuid; import java.util.concurrent.timeunit; /** * redis锁操作类 * * @author zk * @date 2020-9-10 */ @repository public class redislock { private stringredistemplate stringredistemplate; public redislock(stringredistemplate stringredistemplate) { this.stringredistemplate = stringredistemplate; } /** * 加锁,无阻塞 * 加锁过程必须设置过期时间 * 如果没有设置过期时间,手动释放锁的操作出现问题,那么就发生死锁,锁永远不能被释放. * 加锁和设置过期时间过程必须是原子操作 * 如果加锁后服务宕机或程序崩溃,来不及设置过期时间,同样会发生死锁. * * @param key 锁id * @param expire 过期时间 * @return */ public string trylock(string key, long expire) { string token = uuid.randomuuid().tostring(); //setifabsent方法:当key不存在的时候,设置成功并返回true,当key存在的时候,设置失败并返回false //token是对应的value,expire是缓存过期时间 boolean issuccess = stringredistemplate.opsforvalue().setifabsent(key, token, expire, timeunit.milliseconds); if (issuccess) { return token; } return null; } /** * 加锁,有阻塞 * * @param name 锁名称 * @param expire 锁过期时间 * @param timeout 请求超时时间 * @return */ public string lock(string name, long expire, long timeout) { long starttime = system.currenttimemillis(); string token; do { token = trylock(name, expire); if (token == null) { if ((system.currenttimemillis() - starttime) > (timeout - 50)) { break; } try { //try 50 per sec thread.sleep(50); } catch (interruptedexception e) { e.printstacktrace(); return null; } } } while (token == null); return token; } /** * 解锁操作 * 解锁必须是解除自己加上的锁 * 试想一个这样的场景,服务a加锁,但执行效率非常慢,导致锁失效后还未执行完,但这时候服务b已经拿到锁了,这时候服务a执行完毕了去解锁, * 把服务b的锁给解掉了,其他服务c、d、e...都可以拿到锁了,这就有问题了. * 加锁的时候我们可以设置唯一value,解锁时判断是不是自己先前的value就行了. * * @param key * @param token * @return */ public boolean unlock(string key, string token) { //解锁时需要先取出key对应的value进行判断是否相等,这也是为什么加锁的时候需要放不重复的值作为value string value = stringredistemplate.opsforvalue().get("name"); if (stringutils.equals(value, token)) { stringredistemplate.delete(key); return true; } return false; } }
5.修改业务操作类,用上redislock
package com.zk.service.impl; import com.zk.mapper.mzmapper; import com.zk.service.mzservice; import com.zk.util.redislock; import org.springframework.beans.factory.annotation.autowired; import org.springframework.stereotype.service; import java.util.hashmap; import java.util.map; /** * 门诊操作service实现类 * * @author zk * @date 2020-9-9 */ @service public class mzserviceimpl implements mzservice { @autowired private mzmapper mzmapper; @autowired private redislock redislock; @override public map<string, object> gh(string ksdm, string ysdm, string brid) { map<string, object> resultmap = new hashmap<>(); int ghxh = 0; //加锁操作 string token = null; token = redislock.lock("gh", 3000,3500); try { //获取到了锁,执行正常业务 if (token != null) { //获取当前的挂号序号 map<string, object> ghxhmap = mzmapper.getghxh(ksdm, ysdm); //如果为空,说明还没有人挂这个医生的号,当前是一号 if (ghxhmap == null) { ghxh = 1; } else { ghxh = (int) ghxhmap.get("ghxh"); ghxh++; } //实际场景中,先获取到ghxh后,还会进行收费等其他操作,这里模拟一下需要耗费时间,为了方便测试出现问题,这里时间设置稍微长一点 try { thread.sleep(2000); } catch (interruptedexception e) { e.printstacktrace(); } //新增挂号明细记录 mzmapper.addghmx(ksdm, ysdm, ghxh, brid); } else { resultmap.put("code", "401"); resultmap.put("msg", "其他窗口正在操作,请稍后再试"); return resultmap; } } finally { //解锁 if (token != null) { boolean gh = redislock.unlock("gh", token); } } resultmap.put("code", "200"); resultmap.put("msg", "success"); return resultmap; } }
6.再用postman开两个窗口去请求,和上面的操作一样,然后再看数据库的数据
问题解决,不会再出现重复的ghxh.
总结
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