摘要:在分布式系统里,多个节点或许会同时对共享资源进行访问与操作。为防止出现数据不一致、资源竞争等状况,就需要一种机制来对这些并发访问加以协调,于是分布式锁就出现了。它如同一把全局的钥匙,在同一时刻仅有一个节点能够获取该钥匙以访问共享资源,进而确保了数据的一致性以及
在分布式系统里,多个节点或许会同时对共享资源进行访问与操作。为防止出现数据不一致、资源竞争等状况,就需要一种机制来对这些并发访问加以协调,于是分布式锁就出现了。它如同一把全局的钥匙,在同一时刻仅有一个节点能够获取该钥匙以访问共享资源,进而确保了数据的一致性以及系统的稳定性。
在Spring Boot应用里,利用Redis达成分布式锁是一种常见的操作方式,Redis提供了简洁且有效的机制以实现该功能。
以下为在Spring Boot中运用Redis实现分布式锁的步骤:
一、搭建 Spring Boot 项目并引入 Redis 依赖
1、创建 Spring Boot 项目
(1)利用Spring Initializr创建一个Spring Boot项目。在项目配置期间,挑选合适的Spring Boot版本,一般推荐使用稳定版本。
要确保添加Web依赖,因为在Web服务中我们通常会使用分布式锁来保护共享资源。此外,添加Redis依赖,这会让我们在项目中便捷地使用Redis相关功能。
(2)检查项目结构与配置文件
在生成的项目结构里,pom.xml(针对Maven项目)或者build.gradle(针对Gradle项目)属于项目构建文件,其作用是管理项目的依赖关系。
src/main/java目录是用于编写Java代码的地方,src/main/resources目录则用于存放配置文件、静态资源等。
2、配置 Redis 连接
(1)在application.properties或者application.yml中进行配置。
若使用application.properties文件,则添加如下配置:
properties
spring.redis.host=localhostspring.redis.port=6379
(2)这里假定Redis服务在本地运行,其主机名是localhost,端口为6379。若Redis服务受密码保护,那么还需添加spring.redis.password配置项。
若采用application.yml文件,配置如下:
yaml
spring:
redis:
host: localhost
port: 6379
这种配置方式更为直观,具有清晰的层次结构。同样地,若存在密码,也能够在password(密码)字段添加密码信息。
二、实现 Redis 分布式锁的基本步骤
1、注入 RedisTemplate
在需要运用分布式锁的类里注入RedisTemplate。
在Spring Boot框架下,RedisTemplate属于操作Redis的核心类。在服务类或者相关业务逻辑类当中,借助@Autowired注解来注入RedisTemplate。
java
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;import org.springframework.stereotype.Service;@Servicepublic class MyService {
private final RedisTemplate redisTemplate;
@Autowired
public MyService(RedisTemplate redisTemplate) {
this.redisTemplate = redisTemplate;
}
// 以下是使用分布式锁的业务逻辑}
在这里,把RedisTemplate注入到MyService类里,以便于在这个类之后的业务逻辑当中,运用Redis操作达成分布式锁。
2、获取分布式锁
利用Redis的SETNX命令达成锁获取
在MyService类里,编写一个用于获取分布式锁的方法。能够借助RedisTemplate的opsForValue方法来操作Redis中的字符串类型数据,该方法对应SETNX(SET if Not eXists)命令,此命令的作用是当键不存在时设置键值。
java
public boolean tryLock(String lockKey, long expireTime) {
Boolean result = redisTemplate.opsForValue.setIfAbsent(lockKey, "locked");
if (result!= null && result) {
// 设置锁的过期时间,防止死锁
redisTemplate.expire(lockKey, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
return true;
}
return false;}
此方法接收两个参数,其中lockKey为用于标识锁的唯一键,expireTime则是锁的过期时间(单位为秒)。首先尝试获取锁,若键不存在(也就是说当前没有其他节点持有该锁),便将键值设为locked,并且返回true以表明获取锁成功。接着设置锁的过期时间,如此一来,即便持有锁的节点发生故障,锁也会在一段时间后自动释放,从而避免了死锁状况。若获取锁失败(键已经存在),则返回false。
3、释放分布式锁
利用Redis的DEL命令达成锁的释放
编写一个用于释放分布式锁的方法,同样借助RedisTemplate进行操作。
java
public void unlock(String lockKey) {
redisTemplate.delete(lockKey);}
这个方法十分简单,利用redisTemplate.delete方法删除相应的锁键,进而释放锁。但在实际应用时,必须注意确保只有持有锁的节点才能够释放锁,防止误将其他节点持有的锁释放。
三、注意事项
1、锁的过期时间:要确保设定合理的锁过期时间,防止由于某些原因(例如服务器宕机)致使锁无法释放。
2、重试机制:运用Spring Retry或者其他重试机制来处理锁获取失败的状况。
3、锁的唯一性:要保证锁键具有唯一性,以免不同业务逻辑发生冲突。
4、性能考量:分布式锁会带来一定的性能损耗,在高并发场景下尤其需要谨慎使用。
通过以上步骤,我们可以在 Spring Boot 项目中有效地使用 Redis 实现分布式锁,保护共享资源,确保分布式系统的稳定运行和数据一致性。不过,在实际应用中,还需要根据具体的业务场景和系统架构进行更多的优化和调整。
来源:美畅物联