Redis锁完美解决高并发秒杀问题
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。
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; @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。
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; @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。
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; @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!
package springbootdemo.demo.controller; /* * @auther 顶风少年 * @mail dfsn19970313@foxmail.com * @date 2020-01-13 11:19 * @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。
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
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 ""; } }
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