SpringBoot中使用redis做分布式锁的方法
一.模拟问题
最近在公司遇到一个问题,挂号系统是做的集群,比如启动了两个相同的服务,病人挂号的时候可能会出现同号的情况,比如两个病人挂出来的号都是上午2号.这就出现了问题,由于是集群部署的,所以单纯在代码中的方法中加锁是不能解决这种情况的.下面我将模拟这种情况,用redis做分布式锁来解决这个问题.
1.新建挂号明细表
2.在idea上新建项目
下图是创建好的项目结构,上面那个parent项目是其他项目不用管它,和新建的没有关系
3.开始创建controller,service,dao(mapper),写好后整体结构如下
这里贴上service实现类的代码,主要代码就是这一块：
packagecom.zk.service.impl;
importcom.zk.mapper.MzMapper;
importcom.zk.service.MzService;
importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
importorg.springframework.stereotype.Service;
importjava.util.HashMap;
importjava.util.Map;
/**
*门诊操作service实现类
*
*@authorzk
*@date2020-9-9
*/
@Service
publicclassMzServiceImplimplementsMzService{
@Autowired
privateMzMappermzMapper;
@Override
publicMapgh(Stringksdm,Stringysdm,Stringbrid){
MapresultMap=newHashMap<>();
intghxh=0;
//获取当前的挂号序号
MapghxhMap=mzMapper.getGhxh(ksdm,ysdm);
//如果为空,说明还没有人挂这个医生的号,当前是一号
if(ghxhMap==null){
ghxh=1;
}else{
ghxh=(int)ghxhMap.get("GHXH");
ghxh++;
}
//实际场景中,先获取到ghxh后,还会进行收费等其他操作,这里模拟一下需要耗费时间,为了方便测试出现问题,这里时间设置稍微长一点
try{
Thread.sleep(2000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
//新增挂号明细记录
mzMapper.addGhmx(ksdm,ysdm,ghxh,brid);
resultMap.put("code","200");
resultMap.put("msg","success");
returnresultMap;
}
}
4.进行测试
1)清空数据库表
2)使用postman发送post请求,假设ksdm=1表示皮肤科,ysdm=1表示医生华佗,brbh=1表示张三,现在张三去医院挂皮肤科华佗医生的号,收费员就会操作系统调用上面写的挂号接口.
调用成功后,看看数据库里的数据
可以看到张三挂到了华佗医生的第一个号,接着把请求参数的brbh改成2表示李四,李四也去挂华佗医生的号
请求成功后查看数据库
可以看到李四挂了华佗医生的第二个号.现在就是正常的挂号,没有出现问题.
3)postman开第二个请求窗口,两个窗口同时去掉接口进行挂号
窗口一模拟张三挂号
窗口二模拟李四挂号
操作成功后看看数据库
结果是张三和李四都挂到了三号,这就出现了线程安全问题.
3)使用加锁的方式解决问题
方法加上锁之后,测试确实没有问题了,但是实际情况是集群部署的,并不是只有一个服务
4)启动两个服务
idea中设置允许启动多个实例
修改端口号,第一个启动的端口号是8080,这里改成8081
5)启动两个服务后再用postman去请求,张三请求8080服务接口
李四请求8081接口
两个窗口同时请求的时候,再次出现了ghxh相同的情况,在方法上加同步锁不能解决这个问题.
二.使用redis做分布式锁解决问题
1.首先需要启动一个redis,如果不知道redis怎么安装使用的,可以看我之前写的"redis的安装和使用".因为之前我在虚拟机上安装过了redis,这里直接启动一个单节点redis
2.项目的pom.xml文件引入redis依赖
org.springframework.boot spring-boot-starter-data-redis
3.在application.yml中配置redis
spring: redis: host:192.168.1.6 port:6379
4.新建redis锁操作类
packagecom.zk.util;
importorg.apache.commons.lang3.StringUtils;
importorg.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
importorg.springframework.stereotype.Repository;
importjava.util.UUID;
importjava.util.concurrent.TimeUnit;
/**
*redis锁操作类
*
*@authorzk
*@date2020-9-10
*/
@Repository
publicclassRedisLock{
privateStringRedisTemplatestringredisTemplate;
publicRedisLock(StringRedisTemplatestringredisTemplate){
this.stringredisTemplate=stringredisTemplate;
}
/**
*加锁，无阻塞
*加锁过程必须设置过期时间
*如果没有设置过期时间,手动释放锁的操作出现问题,那么就发生死锁,锁永远不能被释放.
*加锁和设置过期时间过程必须是原子操作
*如果加锁后服务宕机或程序崩溃,来不及设置过期时间,同样会发生死锁.
*
*@paramkey锁id
*@paramexpire过期时间
*@return
*/
publicStringtryLock(Stringkey,longexpire){
Stringtoken=UUID.randomUUID().toString();
//setIfAbsent方法:当key不存在的时候,设置成功并返回true,当key存在的时候,设置失败并返回false
//token是对应的value,expire是缓存过期时间
BooleanisSuccess=stringredisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key,token,expire,TimeUnit.MILLISECONDS);
if(isSuccess){
returntoken;
}
returnnull;
}
/**
*加锁，有阻塞
*
*@paramname锁名称
*@paramexpire锁过期时间
*@paramtimeout请求超时时间
*@return
*/
publicStringlock(Stringname,longexpire,longtimeout){
longstartTime=System.currentTimeMillis();
Stringtoken;
do{
token=tryLock(name,expire);
if(token==null){
if((System.currentTimeMillis()-startTime)>(timeout-50)){
break;
}
try{
//try50persec
Thread.sleep(50);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
returnnull;
}
}
}while(token==null);
returntoken;
}
/**
*解锁操作
*解锁必须是解除自己加上的锁
*试想一个这样的场景,服务A加锁,但执行效率非常慢,导致锁失效后还未执行完,但这时候服务B已经拿到锁了,这时候服务A执行完毕了去解锁,
*把服务B的锁给解掉了,其他服务C、D、E...都可以拿到锁了,这就有问题了.
*加锁的时候我们可以设置唯一value,解锁时判断是不是自己先前的value就行了.
*
*@paramkey
*@paramtoken
*@return
*/
publicbooleanunlock(Stringkey,Stringtoken){
//解锁时需要先取出key对应的value进行判断是否相等,这也是为什么加锁的时候需要放不重复的值作为value
Stringvalue=stringredisTemplate.opsForValue().get("name");
if(StringUtils.equals(value,token)){
stringredisTemplate.delete(key);
returntrue;
}
returnfalse;
}
}
5.修改业务操作类,用上RedisLock
packagecom.zk.service.impl;
importcom.zk.mapper.MzMapper;
importcom.zk.service.MzService;
importcom.zk.util.RedisLock;
importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
importorg.springframework.stereotype.Service;
importjava.util.HashMap;
importjava.util.Map;
/**
*门诊操作service实现类
*
*@authorzk
*@date2020-9-9
*/
@Service
publicclassMzServiceImplimplementsMzService{
@Autowired
privateMzMappermzMapper;
@Autowired
privateRedisLockredisLock;
@Override
publicMapgh(Stringksdm,Stringysdm,Stringbrid){
MapresultMap=newHashMap<>();
intghxh=0;
//加锁操作
Stringtoken=null;
token=redisLock.lock("gh",3000,3500);
try{
//获取到了锁,执行正常业务
if(token!=null){
//获取当前的挂号序号
MapghxhMap=mzMapper.getGhxh(ksdm,ysdm);
//如果为空,说明还没有人挂这个医生的号,当前是一号
if(ghxhMap==null){
ghxh=1;
}else{
ghxh=(int)ghxhMap.get("GHXH");
ghxh++;
}
//实际场景中,先获取到ghxh后,还会进行收费等其他操作,这里模拟一下需要耗费时间,为了方便测试出现问题,这里时间设置稍微长一点
try{
Thread.sleep(2000);
}catch(InterruptedExceptione){
e.printStackTrace();
}
//新增挂号明细记录
mzMapper.addGhmx(ksdm,ysdm,ghxh,brid);
}else{
resultMap.put("code","401");
resultMap.put("msg","其他窗口正在操作,请稍后再试");
returnresultMap;
}
}finally{
//解锁
if(token!=null){
booleangh=redisLock.unlock("gh",token);
}
}
resultMap.put("code","200");
resultMap.put("msg","success");
returnresultMap;
}
}
6.再用postman开两个窗口去请求,和上面的操作一样,然后再看数据库的数据
问题解决,不会再出现重复的ghxh.
总结
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