redis分佈式鎖方案

目錄：
1.pipeline
2.跨jvm的id生成器
3.跨jvm的鎖實現(watch multi)
4.redis分佈式
 

 

1. Pipeline

官方的說明是：starts a pipeline,which is a very efficient way to send lots of command and read all the responses when you finish sending them。簡單點說pipeline適用於批處理。當有大量的操做須要一次性執行的時候，能夠用管道。 
示例： 

Jedis jedis = new Jedis(String, int);
Pipeline p = jedis.pipelined();
p.set(key,value);//每一個操做都發送請求給redis-server
p.get(key,value);

p.sync();//這段代碼獲取全部的response

這裏我進行了20w次連續操做（10w讀，10w寫），不用pipeline耗時：187242ms，用pipeline耗時：1188ms，可見使用管道後的性能上了一個臺階。看了代碼瞭解到，管道經過一次性寫入請求，而後一次性讀取響應。也就是說jedis是：request response，request response，...；pipeline則是：request request... response response的方式。這樣無需每次請求都等待server端的響應。

2. 跨jvm的id生成器

談到這個話題，首先要知道redis-server端是單線程來處理client端的請求的。 
這樣來實現一個id生成器就很是簡單了，只要簡單的調用jdeis.incr(key);就搞定了。 

你或許會問，incr是原子操做嗎，能保證不會出現併發問題嗎，不是說了嗎，server端是單線程處理請求的。

3. 跨jvm的鎖實現【watch】【multi】

首先說下這個問題的使用場景，有些時候咱們業務邏輯是在不一樣的jvm進程甚至是不一樣的物理機上的jvm處理的。這樣如何來實現不一樣jvm上的同步問題呢，其實咱們能夠基於redis來實現一個鎖。 
具體事務和監聽請參考文章：redis學習筆記之事務 

 暫時找到三種實現方式：
1. 經過jedis.setnx(key,value)實現

import java.util.Random;

import org.apache.commons.pool.impl.GenericObjectPool.Config;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.Transaction;

/**
 * @author Teaey
 */
public class RedisLock {
    //加鎖標誌
    public static final String LOCKED = "TRUE";
    public static final long ONE_MILLI_NANOS = 1000000L;
    //默認超時時間（毫秒）
    public static final long DEFAULT_TIME_OUT = 3000;
    public static JedisPool pool;
    public static final Random r = new Random();
    //鎖的超時時間（秒），過時刪除
    public static final int EXPIRE = 5 * 60;
    static {
        pool = new JedisPool(new Config(), "host", 6379);
    }
    private Jedis jedis;
    private String key;
    //鎖狀態標誌
    private boolean locked = false;

    public RedisLock(String key) {
        this.key = key;
        this.jedis = pool.getResource();
    }

    public boolean lock(long timeout) {
        long nano = System.nanoTime();
        timeout *= ONE_MILLI_NANOS;
        try {
            while ((System.nanoTime() - nano) < timeout) {
                if (jedis.setnx(key, LOCKED) == 1) {
                    jedis.expire(key, EXPIRE);
                    locked = true;
                    return locked;
                }
                // 短暫休眠，nano避免出現活鎖
                Thread.sleep(3, r.nextInt(500));
            }
        } catch (Exception e) {
        }
        return false;
    }
    public boolean lock() {
        return lock(DEFAULT_TIME_OUT);
    }

    // 不管是否加鎖成功，必須調用
    public void unlock() {
        try {
            if (locked)
                jedis.del(key);
        } finally {
            pool.returnResource(jedis);
        }
    }
}

 

2. 經過事務(multi)實現
因爲採納第一張方法，第二種跟第三種實現只貼了關鍵代碼，望諒解。^_^

public boolean lock_2(long timeout) {
        long nano = System.nanoTime();
        timeout *= ONE_MILLI_NANOS;
        try {
            while ((System.nanoTime() - nano) < timeout) {
                Transaction t = jedis.multi();
                // 開啓事務，當server端收到multi指令
                // 會將該client的命令放入一個隊列，而後依次執行，知道收到exec指令
                t.getSet(key, LOCKED);
                t.expire(key, EXPIRE);
                String ret = (String) t.exec().get(0);
                if (ret == null || ret.equals("UNLOCK")) {
                    return true;
                }
                // 短暫休眠，nano避免出現活鎖
                Thread.sleep(3, r.nextInt(500));
            }
        } catch (Exception e) {
        }
        return false;
    }

3. 經過事務+監聽實現 

public boolean lock_3(long timeout) {
        long nano = System.nanoTime();
        timeout *= ONE_MILLI_NANOS;
        try {
            while ((System.nanoTime() - nano) < timeout) {
                jedis.watch(key);
                // 開啓watch以後，若是key的值被修改，則事務失敗，exec方法返回null
                String value = jedis.get(key);
                if (value == null || value.equals("UNLOCK")) {
                    Transaction t = jedis.multi();
                    t.setex(key, EXPIRE, LOCKED);
                    if (t.exec() != null) {
                        return true;
                    }
                }
                jedis.unwatch();
                // 短暫休眠，nano避免出現活鎖
                Thread.sleep(3, r.nextInt(500));
            }
        } catch (Exception e) {
        }
        return false;
    }

最終採用第一種實現，由於加鎖只需發送一個請求，效率最高。 
4. redis分佈式 
     最後一個話題，jedis的分佈式。在jedis的源碼裏發現了兩種hash算法（MD5，MURMUR Hash(默認）），也能夠本身實現redis.clients.util.Hashing接口擴展。 

List<JedisShardInfo> hosts = new ArrayList<JedisShardInfo>();
//server1
JedisShardInfo host1 = new JedisShardInfo("", 6380, 2000);
//server2
JedisShardInfo host2 = new JedisShardInfo("", 6381, 2000);
hosts.add(host1);
hosts.add(host2);
ShardedJedis jedis = new ShardedJedis(hosts);
jedis.set("key", "");