怎么在springboot中使用redis分布式鎖模擬搶單

今天就跟大家聊聊有關(guān)怎么在springboot中使用redis分布式鎖模擬搶單，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

springboot是什么

springboot一種全新的編程規(guī)范，其設(shè)計(jì)目的是用來(lái)簡(jiǎn)化新Spring應(yīng)用的初始搭建以及開(kāi)發(fā)過(guò)程，SpringBoot也是一個(gè)服務(wù)于框架的框架，服務(wù)范圍是簡(jiǎn)化配置文件。

jedis的nx生成鎖

對(duì)于java中想操作redis，好的方式是使用jedis，首先pom中引入依賴(lài)：

<dependency>
 <groupId>redis.clients</groupId>
 <artifactId>jedis</artifactId>
</dependency>

對(duì)于分布式鎖的生成通常需要注意如下幾個(gè)方面：

• 創(chuàng)建鎖的策略：redis的普通key一般都允許覆蓋，A用戶(hù)set某個(gè)key后，B在set相同的key時(shí)同樣能成功，如果是鎖場(chǎng)景，那就無(wú)法知道到底是哪個(gè)用戶(hù)set成功的；這里jedis的setnx方式為我們解決了這個(gè)問(wèn)題，簡(jiǎn)單原理是：當(dāng)A用戶(hù)先set成功了，那B用戶(hù)set的時(shí)候就返回失敗，滿(mǎn)足了某個(gè)時(shí)間點(diǎn)只允許一個(gè)用戶(hù)拿到鎖。

• 鎖過(guò)期時(shí)間：某個(gè)搶購(gòu)場(chǎng)景時(shí)候，如果沒(méi)有過(guò)期的概念，當(dāng)A用戶(hù)生成了鎖，但是后面的流程被阻塞了一直無(wú)法釋放鎖，那其他用戶(hù)此時(shí)獲取鎖就會(huì)一直失敗，無(wú)法完成搶購(gòu)的活動(dòng)；當(dāng)然正常情況一般都不會(huì)阻塞，A用戶(hù)流程會(huì)正常釋放鎖；過(guò)期時(shí)間只是為了更有保障。

下面來(lái)上段setnx操作的代碼：

public boolean setnx(String key, String val) {
    Jedis jedis = null;
    try {
      jedis = jedisPool.getResource();
      if (jedis == null) {
        return false;
      }
      return jedis.set(key, val, "NX", "PX", 1000 * 60).
          equalsIgnoreCase("ok");
    } catch (Exception ex) {
    } finally {
      if (jedis != null) {
        jedis.close();
      }
    }
    return false;
  }

這里注意點(diǎn)在于jedis的set方法，其參數(shù)的說(shuō)明如：

• NX：是否存在key，存在就不set成功

• PX：key過(guò)期時(shí)間單位設(shè)置為毫秒（EX：?jiǎn)挝幻耄?/p>

setnx如果失敗直接封裝返回false即可，下面我們通過(guò)一個(gè)get方式的api來(lái)調(diào)用下這個(gè)setnx方法：

 @GetMapping("/setnx/{key}/{val}")
  public boolean setnx(@PathVariable String key, @PathVariable String val) {
    return jedisCom.setnx(key, val);
  }

訪問(wèn)如下測(cè)試url，正常來(lái)說(shuō)第一次返回了true，第二次返回了false，由于第二次請(qǐng)求的時(shí)候redis的key已存在，所以無(wú)法set成功

由上圖能夠看到只有一次set成功，并key具有一個(gè)有效時(shí)間，此時(shí)已到達(dá)了分布式鎖的條件。

如何刪除鎖

上面是創(chuàng)建鎖，同樣的具有有效時(shí)間，但是我們不能完全依賴(lài)這個(gè)有效時(shí)間，場(chǎng)景如：有效時(shí)間設(shè)置1分鐘，本身用戶(hù)A獲取鎖后，沒(méi)遇到什么特殊情況正常生成了搶購(gòu)訂單后，此時(shí)其他用戶(hù)應(yīng)該能正常下單了才對(duì)，但是由于有個(gè)1分鐘后鎖才能自動(dòng)釋放，那其他用戶(hù)在這1分鐘無(wú)法正常下單（因?yàn)殒i還是A用戶(hù)的），因此我們需要A用戶(hù)操作完后，主動(dòng)去解鎖：

public int delnx(String key, String val) {
    Jedis jedis = null;
    try {
      jedis = jedisPool.getResource();
      if (jedis == null) {
        return 0;
      }

      //if redis.call('get','orderkey')=='1111' then return redis.call('del','orderkey') else return 0 end
      StringBuilder sbScript = new StringBuilder();
      sbScript.append("if redis.call('get','").append(key).append("')").append("=='").append(val).append("'").
          append(" then ").
          append("  return redis.call('del','").append(key).append("')").
          append(" else ").
          append("  return 0").
          append(" end");

      return Integer.valueOf(jedis.eval(sbScript.toString()).toString());
    } catch (Exception ex) {
    } finally {
      if (jedis != null) {
        jedis.close();
      }
    }
    return 0;
  }

這里也使用了jedis方式，直接執(zhí)行l(wèi)ua腳本：根據(jù)val判斷其是否存在，如果存在就del；

其實(shí)個(gè)人認(rèn)為通過(guò)jedis的get方式獲取val后，然后再比較value是否是當(dāng)前持有鎖的用戶(hù)，如果是那最后再刪除，效果其實(shí)相當(dāng)；只不過(guò)直接通過(guò)eval執(zhí)行腳本，這樣避免多一次操作了redis而已，縮短了原子操作的間隔。(如有不同見(jiàn)解請(qǐng)留言探討)；同樣這里創(chuàng)建個(gè)get方式的api來(lái)測(cè)試：

 @GetMapping("/delnx/{key}/{val}")
  public int delnx(@PathVariable String key, @PathVariable String val) {
     return jedisCom.delnx(key, val);
  }

注意的是delnx時(shí)，需要傳遞創(chuàng)建鎖時(shí)的value，因?yàn)橥ㄟ^(guò)et的value與delnx的value來(lái)判斷是否是持有鎖的操作請(qǐng)求，只有value一樣才允許del；

模擬搶單動(dòng)作(10w個(gè)人開(kāi)搶)

有了上面對(duì)分布式鎖的粗略基礎(chǔ)，我們模擬下10w人搶單的場(chǎng)景，其實(shí)就是一個(gè)并發(fā)操作請(qǐng)求而已，由于環(huán)境有限，只能如此測(cè)試；如下初始化10w個(gè)用戶(hù)，并初始化庫(kù)存，商品等信息，如下代碼：

//總庫(kù)存
  private long nKuCuen = 0;
  //商品key名字
  private String shangpingKey = "computer_key";
  //獲取鎖的超時(shí)時(shí)間 秒
  private int timeout = 30 * 1000;

  @GetMapping("/qiangdan")
  public List<String> qiangdan() {

    //搶到商品的用戶(hù)
    List<String> shopUsers = new ArrayList<>();

    //構(gòu)造很多用戶(hù)
    List<String> users = new ArrayList<>();
    IntStream.range(0, 100000).parallel().forEach(b -> {
      users.add("神牛-" + b);
    });

    //初始化庫(kù)存
    nKuCuen = 10;

    //模擬開(kāi)搶
    users.parallelStream().forEach(b -> {
      String shopUser = qiang(b);
      if (!StringUtils.isEmpty(shopUser)) {
        shopUsers.add(shopUser);
      }
    });

    return shopUsers;
  }

有了上面10w個(gè)不同用戶(hù)，我們?cè)O(shè)定商品只有10個(gè)庫(kù)存，然后通過(guò)并行流的方式來(lái)模擬搶購(gòu)，如下?lián)屬?gòu)的實(shí)現(xiàn)：

/**
   * 模擬搶單動(dòng)作
   *
   * @param b
   * @return
   */
  private String qiang(String b) {
    //用戶(hù)開(kāi)搶時(shí)間
    long startTime = System.currentTimeMillis();

    //未搶到的情況下，30秒內(nèi)繼續(xù)獲取鎖
    while ((startTime + timeout) >= System.currentTimeMillis()) {
      //商品是否剩余
      if (nKuCuen <= 0) {
        break;
      }
      if (jedisCom.setnx(shangpingKey, b)) {
        //用戶(hù)b拿到鎖
        logger.info("用戶(hù){}拿到鎖...", b);
        try {
          //商品是否剩余
          if (nKuCuen <= 0) {
            break;
          }

          //模擬生成訂單耗時(shí)操作，方便查看：神牛-50 多次獲取鎖記錄
          try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }

          //搶購(gòu)成功，商品遞減，記錄用戶(hù)
          nKuCuen -= 1;

          //搶單成功跳出
          logger.info("用戶(hù){}搶單成功跳出...所剩庫(kù)存：{}", b, nKuCuen);

          return b + "搶單成功，所剩庫(kù)存：" + nKuCuen;
        } finally {
          logger.info("用戶(hù){}釋放鎖...", b);
          //釋放鎖
          jedisCom.delnx(shangpingKey, b);
        }
      } else {
        //用戶(hù)b沒(méi)拿到鎖，在超時(shí)范圍內(nèi)繼續(xù)請(qǐng)求鎖，不需要處理
//        if (b.equals("神牛-50") || b.equals("神牛-69")) {
//          logger.info("用戶(hù){}等待獲取鎖...", b);
//        }
      }
    }
    return "";
  }

這里實(shí)現(xiàn)的邏輯是：

• parallelStream()：并行流模擬多用戶(hù)搶購(gòu)

• (startTime + timeout) >= System.currentTimeMillis()：判斷未搶成功的用戶(hù)，timeout秒內(nèi)繼續(xù)獲取鎖

• 獲取鎖前和后都判斷庫(kù)存是否還足夠

• jedisCom.setnx(shangpingKey, b)：用戶(hù)獲取搶購(gòu)鎖

• 獲取鎖后并下單成功，最后釋放鎖：jedisCom.delnx(shangpingKey, b)
  

再來(lái)看下記錄的日志結(jié)果：

最終返回?fù)屬?gòu)成功的用戶(hù)：

看完上述內(nèi)容，你們對(duì)怎么在springboot中使用redis分布式鎖模擬搶單有進(jìn)一步的了解嗎？如果還想了解更多知識(shí)或者相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。