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一、分布式鎖使用場(chǎng)景:
代碼部署在多臺(tái)服務(wù)器上,即分布式部署。
多個(gè)進(jìn)程同步訪問一個(gè)共享資源。
二、需要的技術(shù):
數(shù)據(jù)庫:mongo
java:mongo操作插件類 MongoTemplate(maven引用),如下:
<!--mongodo開始--> <dependency> <groupId>org.springframework.data</groupId> <artifactId>spring-data-mongodb</artifactId> <version>1.8.2.RELEASE</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.data</groupId> <artifactId>spring-data-commons</artifactId> <version>1.10.0.RELEASE</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.mongodb</groupId> <artifactId>mongo-java-driver</artifactId> <version>2.13.0-rc2</version> </dependency> <!--mongodo結(jié)束-->
三、實(shí)現(xiàn)代碼:
主實(shí)現(xiàn)邏輯及外部調(diào)用方法,獲得鎖調(diào)用getLock,釋放鎖調(diào)用releaseLock,詳情如下:
import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; public class MongoDistributedLock { static MongoLockDao mongoLockDao; static { mongoLockDao = SpringBeanUtils.getBean("mongoLockDao"); } /** * 獲得鎖的步驟: * 1、首先判斷鎖是否被其他請(qǐng)求獲得;如果沒被其他請(qǐng)求獲得則往下進(jìn)行; * 2、判斷鎖資源是否過期,如果過期則釋放鎖資源; * 3.1、嘗試獲得鎖資源,如果value=1,那么獲得鎖資源正常;(在當(dāng)前請(qǐng)求已經(jīng)獲得鎖的前提下,還可能有其他請(qǐng)求嘗試去獲得鎖,此時(shí)會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前鎖的過期時(shí)間被延長(zhǎng),由于延長(zhǎng)時(shí)間在毫秒級(jí),可以忽略。) * 3.2、value>1,則表示當(dāng)前請(qǐng)求在嘗試獲取鎖資源過程中,其他請(qǐng)求已經(jīng)獲取了鎖資源,即當(dāng)前請(qǐng)求沒有獲得鎖; * ?。?!注意,不需要鎖資源時(shí),及時(shí)釋放鎖資源?。?!。 * * @param key * @param expire * @return */ public static boolean getLock(String key, long expire) { List<MongoLock> mongoLocks = mongoLockDao.getByKey(key); //判斷該鎖是否被獲得,鎖已經(jīng)被其他請(qǐng)求獲得,直接返回 if (mongoLocks.size() > 0 && mongoLocks.get(0).getExpire() >= System.currentTimeMillis()) { return false; } //釋放過期的鎖 if (mongoLocks.size() > 0 && mongoLocks.get(0).getExpire() < System.currentTimeMillis()) { releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis()); } //??!(在高并發(fā)前提下)在當(dāng)前請(qǐng)求已經(jīng)獲得鎖的前提下,還可能有其他請(qǐng)求嘗試去獲得鎖,此時(shí)會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前鎖的過期時(shí)間被延長(zhǎng),由于延長(zhǎng)時(shí)間在毫秒級(jí),可以忽略。 Map<String, Object> mapResult = mongoLockDao.incrByWithExpire(key, 1, System.currentTimeMillis() + expire); //如果結(jié)果是1,代表當(dāng)前請(qǐng)求獲得鎖 if ((Integer) mapResult.get("value") == 1) { return true; //如果結(jié)果>1,表示當(dāng)前請(qǐng)求在獲取鎖的過程中,鎖已被其他請(qǐng)求獲得。 } else if ((Integer) mapResult.get("value") > 1) { return false; } return false; } /** * 釋放鎖 * * @param key */ public static void releaseLock(String key) { Map<String, Object> condition = new HashMap<>(); condition.put("key", key); mongoLockDao.remove(condition); } /** * 釋放過期鎖 * * @param key * @param expireTime */ private static void releaseLockExpire(String key, long expireTime) { mongoLockDao.removeExpire(key, expireTime); } }
MongoLockDao實(shí)現(xiàn)代碼:
import org.springframework.data.mongodb.core.FindAndModifyOptions; import org.springframework.data.mongodb.core.query.Criteria; import org.springframework.data.mongodb.core.query.Query; import org.springframework.data.mongodb.core.query.Update; import org.springframework.stereotype.Repository; import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; @Repository public class MongoLockDao <MongoLock> { private Class<?> clz; public Class<?> getClz() { if (clz == null) { //獲取泛型的Class對(duì)象 clz = ((Class<?>) (((ParameterizedType) (this.getClass().getGenericSuperclass())).getActualTypeArguments()[0])); } return clz; } /** * 返回指定key的數(shù)據(jù) * * @param key * @return */ public List<MongoLock> getByKey(String key) { Query query = new Query(); query.addCriteria(Criteria.where("key").is(key)); return (List<MongoLock>) mongoTemplate.find(query, getClz()); } /** * 指定key自增increment(原子加),并設(shè)置過期時(shí)間 * * @param key * @param increment * @param expire * @return */ public Map<String, Object> incrByWithExpire(String key, double increment, long expire) { //篩選 Query query = new Query(); query.addCriteria(new Criteria("key").is(key)); //更新 Update update = new Update(); update.inc("value", increment); update.set("expire", expire); //可選項(xiàng) FindAndModifyOptions options = FindAndModifyOptions.options(); //沒有則新增 options.upsert(true); //返回更新后的值 options.returnNew(true); Map<String, Object> resultMap = new HashMap<>(); resultMap.put("value", Double.valueOf(((MongoLock) mongoTemplate.findAndModify(query, update, options, getClz())).getValue()).intValue()); resultMap.put("expire", Long.valueOf(((MongoLock) mongoTemplate.findAndModify(query, update, options, getClz())).getExpire()).longValue()); return resultMap; } /** * 根據(jù)value刪除過期的內(nèi)容 * * @param key * @param expireTime */ public void removeExpire(String key, long expireTime) { Query query = new Query(); query.addCriteria(Criteria.where("key").is(key)); query.addCriteria(Criteria.where("expire").lt(expireTime)); mongoTemplate.remove(query, getClz()); } public void remove(Map<String, Object> condition) { Query query = new Query(); Set<Map.Entry<String, Object>> set = condition.entrySet(); int flag = 0; for (Map.Entry<String, Object> entry : set) { query.addCriteria(Criteria.where(entry.getKey()).is(entry.getValue())); flag = flag + 1; } if (flag == 0) { query = null; } mongoTemplate.remove(query, getClz()); } }
MongoLock實(shí)體:
public class MongoLock { private String key; private double value; private long expire; public double getValue() { return value; } public void setValue(double value) { this.value = value; } public long getExpire() { return expire; } public void setExpire(long expire) { this.expire = expire; } public String getKey() { return key; } public void setKey(String key) { this.key = key; } }
四、設(shè)計(jì)思路
前提:利用mongo實(shí)現(xiàn)id自增,且自增過程為原子操作,即線程安全。
假設(shè)有A、B兩個(gè)請(qǐng)求通過請(qǐng)求資源。
當(dāng)A請(qǐng)求到資源是調(diào)用mongo自增 +1,并將結(jié)果返回給A,即1,此時(shí)結(jié)果等于1則表明,A請(qǐng)求過程中沒有其他請(qǐng)求請(qǐng)求到資源,將鎖資源分配給A。
當(dāng)B請(qǐng)求到資源是調(diào)用mongo自增 +1,并將結(jié)果返回給A,即2。此時(shí)結(jié)果大于1則表明,B請(qǐng)求過程中有其他請(qǐng)求請(qǐng)求到資源,鎖資源不能分配給B。
這樣就是實(shí)現(xiàn)了多個(gè)請(qǐng)求請(qǐng)求同一個(gè)鎖并且排隊(duì)。
關(guān)于鎖過期時(shí)間 :
如果圖中代碼1releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis())修改為releaseLockExpire(key),即在釋放鎖的時(shí)候沒有傳入過期時(shí)間,會(huì)產(chǎn)生如下情況:
A、B兩個(gè)請(qǐng)求同時(shí)通過條件,進(jìn)入到代碼 1
B執(zhí)行完刪除操作,進(jìn)入代碼2,并且剛剛獲得到鎖資源,而此時(shí)A及有可能剛開始執(zhí)行釋放鎖的操作。
此時(shí)就會(huì)發(fā)生,A釋放了B剛剛獲得的鎖,這樣B就會(huì)失去剛剛獲得的鎖,而B確沒有感知,從而造成邏輯錯(cuò)誤。
而releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis()),即在釋放鎖的時(shí)候判斷一下過期時(shí)間,這樣就不會(huì)誤刪B剛剛獲得的鎖。
以上這篇mongo分布式鎖Java實(shí)現(xiàn)方法(推薦)就是小編分享給大家的全部?jī)?nèi)容了,希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持億速云。
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