SpringBoot中使用redis做分布式锁的方法

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 gh(String ksdm, String ysdm,String brid) {

Map resultMap = new HashMap<>();

int ghxh = 0;

//获取当前的挂号序号

Map 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

org.springframework.boot

spring-boot-starter-data-redis

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 - 5PYUbnhGer0)) {

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 gh(String ksdm, String ysdm, String brid) {

Map 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 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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