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一. 分布式锁1.1 问题描述:1.2 解决方案:使用redis实现分布式锁
二.代码实现2.1 加锁:2.2 优化之设置锁的过期时间2.3 优化之UUID防误删2.3.1 场景：2.3.2 解决：
2.4 优化之LUA脚本保证删除的原子性2.4.1 场景： 删除操作缺乏原子性2.4.2 解决：
三. 锁的实现原则
一. 分布式锁
1.1 问题描述:
随着业务发展的需要，原单体单机部署的系统被演化成分布式集群系统后，由于分布式系统多线程、多进程并且分布在不同机器上，这将使原单机部署情况下的并发控制锁策略失效，单纯的Java API并不能提供分布式锁的能力。为了解决这个问题就需要一种跨JVM的互斥机制来控制共享资源的访问，这就是分布式锁要解决的问题！
分布式锁主流的实现方案： 1. 基于数据库实现分布式锁 2. 基于缓存（Redis等） 3. 基于Zookeeper
每一种分布式锁解决方案都有各自的优缺点： 1. 性能：redis最高 2. 可靠性：zookeeper最高
1.2 解决方案:使用redis实现分布式锁
加锁：
NX ：只在键不存在时，才对键进行设置操作。
释放锁：
若长时间不释放，则应用阻塞，因此加锁时需添加过期时间：
expire缺乏原子性：如果在setnx和expire之间出现异常，锁也无法释放。在set时指定过期时间（推荐）
二.代码实现
2.1 加锁:
@PostMapping("/testLock")
public void testLock() {
/*获取锁*/
Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "1");
/*获取锁成功*/
if(lock){
Object num = redisTemplate.opsForValue().get("num");
if(StringUtils.isEmpty(num)){
return ;
}
int tic = Integer.parseInt(num+"");
redisTemplate.opsForValue().set("num",++tic);
/* 释放锁，del*/
redisTemplate.delete("lock");
}else {
try {
Thread.sleep(100);
testLock();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
启动程序，ab压测：
ab -n 20000 -c 2000 -k -p ./postfile -T application/x-www-form-urlencoded http://192.168.0.101:8080/redisTest/testLock
结果查询：
2.2 优化之设置锁的过期时间
2.3 优化之UUID防误删
2.3.1 场景：
如果业务逻辑的执行时间是7s。 1.业务逻辑1没执行完，3秒后锁被自动释放。 2.业务逻辑2获取到锁，执行业务逻辑，3秒后锁被自动释放。 3.业务逻辑3获取到锁，执行业务逻辑 4.业务逻辑1执行完成，开始调用del释放锁，这时释放的是业务逻辑3的锁，导致业务逻辑3的业务只执行1s就被别人释放。 出现没有上锁的情况
2.3.2 解决：
setnx获取锁时，设置一个指定的唯一值（例如：uuid）；释放前获取这个值，判断是否自己的锁
@PostMapping("/testLock")
public void testLock() {
String yyds = UUID.randomUUID().toString();
/*获取锁*/
Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", yyds, 3, TimeUnit.SECONDS);
/*获取锁成功*/
if (lock) {
Object num = redisTemplate.opsForValue().get("num");
if (StringUtils.isEmpty(num)) {
return;
}
int tic = Integer.parseInt(num + "");
redisTemplate.opsForValue().set("num", ++tic);
/*获取锁的uuid,只能释放自己的锁*/
String uuidLock = (String)redisTemplate.opsForValue().get("lock");
if(yyds.equals(uuidLock)){
/* 释放锁，del*/
redisTemplate.delete("lock");
}
} else {
try {
Thread.sleep(100);
testLock();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
2.4 优化之LUA脚本保证删除的原子性
2.4.1 场景： 删除操作缺乏原子性
1.业务逻辑1执行删除时，查询到的lock值确实和uuid相等 uuid=v1 set(lock,uuid)；
2.业务逻辑1执行删除前，lock刚好过期时间已到，被redis自动释放 在redis中没有了lock，没有了锁。
3.业务逻辑2获取了lock index2线程获取到了cpu的资源，开始执行方法 uuid=v2 set(lock,uuid)； 4.业务逻辑执行删除，此时会把业务逻辑2的lock删除
删除的业务逻辑2的锁
2.4.2 解决：
@GetMapping("testLockLua")
public void testLockLua() {
//1 声明一个uuid ,将做为一个value 放入我们的key所对应的值中
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
//2 定义一个锁：lua 脚本可以使用同一把锁，来实现删除！
String locKey = "lock";
// 3 获取锁
Boolean lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(locKey, uuid, 3, TimeUnit.SECONDS);
// 第一种： lock 与过期时间中间不写任何的代码。
// redisTemplate.expire("lock",10, TimeUnit.SECONDS);//设置过期时间
// 如果true
if (lock) {
// 执行的业务逻辑开始
// 获取缓存中的num 数据
Object value = redisTemplate.opsForValue().get("num");
// 如果是空直接返回
if (StringUtils.isEmpty(value)) {
return;
}
// 不是空 如果说在这出现了异常！ 那么delete 就删除失败！ 也就是说锁永远存在！
int num = Integer.parseInt(value + "");
// 使num 每次+1 放入缓存
redisTemplate.opsForValue().set("num", String.valueOf(++num));
/*使用lua脚本来锁*/
// 定义lua 脚本
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
// 使用redis执行lua执行
DefaultRedisScript
redisScript.setScriptText(script);
// 设置一下返回值类型 为Long
// 因为删除判断的时候，返回的0,给其封装为数据类型。如果不封装那么默认返回String 类型，
// 那么返回字符串与0 会有发生错误。
redisScript.setResultType(Long.class);
// 第一个要是script 脚本 ，第二个需要判断的key，第三个就是key所对应的值。
redisTemplate.execute(redisScript, Arrays.asList(locKey), uuid);
} else {
// 其他线程等待
try {
Thread.sleep(1000);
testLockLua();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
三. 锁的实现原则
至少要确保锁的实现同时满足四个条件：
互斥性：在任意时刻，只有一个客户端能持有锁；不会发生死锁：即使有一个客户端在持有锁的期间崩溃而没有主动解锁，也能保证后续其他客户端能加锁；加锁和解锁必须是同一个客户端：客户端自己不能把别人加的锁给解了；加锁和解锁必须具有原子性；