解决主从架构的redis分布式锁主节点宕机锁丢失的问题

普通实现

说道Redis分布式锁大部分人都会想到:setnx◆lua,或者知道set key value px milliseconds nx.后一种方式的核心实现命令如下:

-获取锁(unique_value可以是UUID等)

SET resource_name unique_value NX PX 30000 

if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] 
then return redis.call("del",KEYS[1]) 
else return 0 end

set命令要用set key value px milliseconds nx;

value要具有唯一性;

释放锁时要验证value值,不能误解锁;

事实上这类琐最大的缺点就是它加锁时只作用在一个Redis节点上,即使Redis通过sentinel保证高可用,如果这个master节点由于某些原因发生了主从切换,那么就会出现锁丢失的情况:

在Redis的master节点上拿到了锁;

但是这个加锁的key还没有同步到slave节点;

master故障,发生故障转移,slave节点升级为master节点;

导致锁丢失.

笔者认为,Redlock也是Redis所有分布式锁实现方式中唯一能让面试官高潮的方式.

Redlock实现

antirez提出的redlock算法大概是这样的:

Redlock源码

首先,我们来看一下redission封装的redlock算法实现的分布式锁用法,非常简单,跟重入锁(ReentrantLock)有点类似:

Config config1 = new Config(); 
config1.useSingleServer()
   .setAddress("redis://192.16⑧0.1:5378") 
   .setPassword("a123456").
   setDatabase(0); 
RedissonClient redissonClient1 = Redisson.create(config1); 
Config config2 = new Config(); 
config2.useSingleServer()
    .setAddress("redis://192.16⑧0.1:5379") 
    .setPassword("a123456").
    setDatabase(0); 
RedissonClient redissonClient2 = Redisson.create(config2); 
Config config3 = new Config(); 
config3.useSingleServer()
   .setAddress("redis://192.16⑧0.1:5380") 
   .setPassword("a123456")
   .setDatabase(0); 
RedissonClient redissonClient3 = Redisson.create(config3); 
String resourceName = "REDLOCK_KEY"; 
RLock lock1 = redissonClient1.getLock(resourceName); 
RLock lock2 = redissonClient2.getLock(resourceName); 
RLock lock3 = redissonClient3.getLock(resourceName); 
// 向3个redis实例尝试加锁 
RedissonRedLock redLock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3); 
boolean isLock; 
try { // isLock = redLock.tryLock(); // 500ms拿不到锁, 就认为获取锁失败.10000ms即10s是锁失效时间.
    isLock = redLock.tryLock(500, 10000, TimeUnit.MILLISECONDS); 
System.out.println("isLock = "◆isLock); 
if (isLock) { 
    //TODO if get lock success, do something; 
    } } catch (Exception e) { 
  } finally { // 无论如何, 最后都要解锁 redLock.unlock(); }唯一ID

实现分布式锁的一个非常重要的点就是set的value要具有唯一性,redisson的value是怎样保证value的唯一性呢?答案是UUID◆threadId.

protected final UUID id = UUID.randomUUID(); String getLockName(long threadId) { return id ◆ ":" ◆ threadId; }获取锁

RFuture tryLockInnerAsync(long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId, RedisStrictCommand command) { 
  internalLockLeaseTime = unit.toMillis(leaseTime); // 获取锁时需要在redis实例上执行的lua命令 
  return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, command, // 首先分布式锁的KEY不能存在,如果确实不存在,那么执行hset命令(hset REDLOCK_KEY uuid◆threadId 1),并通过pexpire设置失效时间(也是锁的租约时间)  
  "if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then " 
  ◆ "redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[2], 1); " 
  ◆ "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " 
  ◆ "return nil; " ◆ "end; " ◆ // 如果分布式锁的KEY已经存在,并且value也匹配,表示是当前线程持有的锁,那么重入次数加1,并且设置失效时间 
  "if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then " 
  ◆ "redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1); " 
  ◆ "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " 
  ◆ "return nil; " ◆ "end; "  ◆ // 获取分布式锁的KEY的失效时间毫秒数 
  "return redis.call('pttl', KEYS[1]);", // 这三个参数分别对应KEYS[1],ARGV[1]和ARGV[2] 
 Collections.singletonList(getName()), internalLockLeaseTime, getLockName(threadId)); 
}

获取锁的命令中,

KEYS[1]就是Collections.singletonList(getName()),表示分布式锁的key,即REDLOCK_KEY;

释放锁的代码为redLock.unlock(),核心源码如下:

protected RFuture unlockInnerAsync(long threadId) { // 释放锁时需要在redis实例上执行的lua命令 
return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN, // 如果分布式锁KEY不存在,那么向channel发布一条消息 
"if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then " ◆ 
"redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]); " ◆ 
"return 1; " ◆ "end;" ◆ // 如果分布式锁存在,但是value不匹配,表示锁已经被占用,那么直接返回 
"if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[3]) == 0) then " ◆ 
"return nil;" ◆ "end; " ◆ // 如果就是当前线程占有分布式锁,那么将重入次数减1 
"local counter = redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[3], -1); " ◆ // 重入次数减1后的值如果大于0,表示分布式锁有重入过,那么只设置失效时间,还不能删除 
"if (counter > 0) then " ◆ "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]); " ◆ "return 0; " ◆ "else " ◆ // 重入次数减1后的值如果为0,表示分布式锁只获取过1次,那么删除这个KEY,并发布解锁消息 
"redis.call('del', KEYS[1]); " ◆ 
"redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]); " ◆ 
"return 1; "◆ "end; " ◆ 
"return nil;", // 这5个参数分别对应KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]和ARGV[3] 
Arrays.asList(getName(), getChannelName()), LockPubSub.unlockMessage, internalLockLeaseTime, getLockName(threadId)); 
}

redis.io/topics/distloc

以上就是土嘎嘎小编为大家整理的解决主从架构的redis分布式锁主节点宕机锁丢失的问题相关主题介绍,如果您觉得小编更新的文章只要能对粉丝们有用,就是我们最大的鼓励和动力,不要忘记讲本站分享给您身边的朋友哦！！