Redis锁完美解决高并发秒杀问题 Redis锁完美解决高并发秒杀问题

1 单机环境下的锁
2 分布式情况下使用Redis锁。
3 一台服务宕机，导致无法释放锁
4 给每一把锁加上过期时间
5延长锁的过期时间，解决锁失效
6 使用Redisson简化代码

场景：一家网上商城做商品限量秒杀。
【Redis锁完美解决高并发秒杀问题】
1 单机环境下的锁
将商品的数量存到Redis中。每个用户抢购前都需要到Redis中查询商品数量（代替mysql数据库。不考虑事务），如果商品数量大于0，则证明商品有库存。然后我们在进行库存扣减和接下来的操作。因为多线程并发问题，我们不得不在get()方法内部使用同步代码块。这样可以保证查询库存和减库存操作的原子性。

package springbootdemo.demo.controller; /* * @auther 顶风少年 * @mail dfsn19970313@foxmail.com * @date 2020-01-13 11:19 * @notify * @version 1.0 */import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestControllerpublic class RedisLock{@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate; @GetMapping(value = "https://www.it610.com/article/buy")public String get() {synchronized (this) {String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone"); Integer count = Integer.valueOf(phone); if (count > 0) {redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1)); System.out.println("抢到了" + count + "号商品"); }return ""; }}}

2 分布式情况下使用Redis锁。
但是由于业务上升，并发数量变大。公司不得不将原有系统复制一份，放到新的服务器。然后使用nginx做负载均衡。为了模拟高并发环境这里使用了 Apache JMeter工具。
很明显，现在的线程锁不管用了。于是我们需要换一把锁，这把锁必须和两套系统没有任何的耦合度。
使用Redies的API如果key不存在，则设置一个key。这个key就是我们现在使用的一把锁。每个线程到此处，先设置锁，如果设置锁失败，则表明当前有线程获取到了锁，就返回。最后我们为了减库存和其他业务抛出异常，而没有释放锁。把释放锁的操作放到了finally代码块中。看起来是比较完美了。

package springbootdemo.demo.controller; /* * @auther 顶风少年 * @mail dfsn19970313@foxmail.com * @date 2020-01-13 11:19 * @notify * @version 1.0 */import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestControllerpublic class RedisLock {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate; @GetMapping(value = "https://www.it610.com/article/buy")public String get() {Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", ""); if (!phoneLock) {return ""; }try{String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone"); Integer count = Integer.valueOf(phone); if (count > 0) {redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1)); System.out.println("抢到了" + count + "号商品"); }}finally {redisTemplate.delete("phoneLock"); }return ""; }}

3 一台服务宕机，导致无法释放锁
如果try中抛出了异常，进入finally,这把锁依然会释放，不会影响其他线程获取锁，那么如果在finally也抛出了异常，或者在finally中服务直接关闭了，那其他的服务再也获取不到锁。最终导致商品卖不出去。

package springbootdemo.demo.controller; /* * @auther 顶风少年 * @mail dfsn19970313@foxmail.com * @date 2020-01-13 11:19 * @notify * @version 1.0 */import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestControllerpublic class RedisLock {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate; @GetMapping(value = "https://www.it610.com/article/buy")public String get() {int i = 0; Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", ""); if (!phoneLock) {return ""; }try {String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone"); Integer count = Integer.valueOf(phone); if (count > 0) {i = count; redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1)); System.out.println("抢到了" + count + "号商品"); }} finally {if (i == 20) {System.exit(0); }redisTemplate.delete("phoneLock"); }return ""; }}

4 给每一把锁加上过期时间
问题就出现在如果出现意外，这把锁无法释放。这里我们在引入Redis的API，对key进行过期时间的设置。这样如果拿到锁的线程，在任何情况下没有来得及释放锁，当Redis的key时间到，也会自动释放锁。但是这样还是存在问题
如果在key过期后，锁释放了，但是当前线程没有执行完毕。那么其他线程就会拿到锁，继续抢购商品，而这个较慢的线程则会在执行完毕后，释放别人的锁。导致锁失效!

package springbootdemo.demo.controller; /* * @auther 顶风少年 * @mail dfsn19970313@foxmail.com * @date 2020-01-13 11:19 * @notify * @version 1.0 */import javafx.concurrent.Task; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; import java.util.Timer; import java.util.TimerTask; import java.util.concurrent.TimeUnit; @RestControllerpublic class RedisLock {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate; @GetMapping(value = "https://www.it610.com/article/buy")public String get() {Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS); if (!phoneLock) {return ""; }try {String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone"); Integer count = Integer.valueOf(phone); if (count > 0) {try {Thread.sleep(99999999999L); } catch (Exception e) {}redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1)); System.out.println("抢到了" + count + "号商品"); }} finally {redisTemplate.delete("phoneLock"); }return ""; }}

5延长锁的过期时间，解决锁失效
问题的出现就是，当一条线程的key已经过期，但是这个线程的任务确确实实没有执行完毕，这个交易没有结束。但是锁没了。现在我们必须对锁的时间进行延长。在判断商品有库存时，第一时间创建一个线程不停的给key续命，
防止key过期。然后在交易结束后，停止定时器，释放锁。

package springbootdemo.demo.controller; /* * @auther 顶风少年 * @mail dfsn19970313@foxmail.com * @date 2020-01-13 11:19 * @notify * @version 1.0 */import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; import java.util.Timer; import java.util.TimerTask; import java.util.concurrent.TimeUnit; @RestControllerpublic class RedisLock {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate; @GetMapping(value = "https://www.it610.com/article/buy")public String get() {Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS); if (!phoneLock) {return ""; }Timer timer = null; try {String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone"); Integer count = Integer.valueOf(phone); if (count > 0) {timer = new Timer(); timer.schedule(new TimerTask() {@Overridepublic void run() {redisTemplate.opsForValue().set("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS); }}, 0, 1); redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1)); System.out.println("抢到了" + count + "号商品"); }} finally {if (timer != null) {timer.cancel(); }redisTemplate.delete("phoneLock"); }return ""; }}

6 使用Redisson简化代码
在步骤5我们的代码已经很完善了，不会出现高并发问题。但是代码确过于冗余，我们为了使用Redis锁，我们需要设置一个定长的key，然后当购买完成后，将key删除。但为了防止key提前过期，我们不得不新增一个线程执行定时任务。下面我们可以使用Redissson框架简化代码。getLock()方法代替了Redis的setIfAbsent()，lock()设置过期时间。最终我们在交易结束后释放锁。延长锁的操作则有Redisson框架替我们完成，它会使用轮询去查看key是否过期，
在交易没有完成时，自动重设Redis的key过期时间

package springbootdemo.demo.controller; /* * @auther 顶风少年 * @mail dfsn19970313@foxmail.com * @date 2020-01-13 11:19 * @notify * @version 1.0 */import org.redisson.Redisson; import org.redisson.api.RLock; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; import java.util.Timer; import java.util.TimerTask; import java.util.concurrent.TimeUnit; @RestControllerpublic class RedissonLock {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate; @Autowiredprivate Redisson redisson; @GetMapping(value = "https://www.it610.com/article/buy2")public String get() {RLock phoneLock = redisson.getLock("phoneLock"); phoneLock.lock(3, TimeUnit.SECONDS); try {String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone"); Integer count = Integer.valueOf(phone); if (count > 0) {redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1)); System.out.println("抢到了" + count + "号商品"); }} finally {phoneLock.unlock(); }return ""; }}

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