之前看很多人手寫分布式鎖，其實(shí) Spring Boot 現(xiàn)在已經(jīng)做的足夠好了，開箱即用，支持主流的 Redis、Zookeeper 中間件，另外還支持 JDBC。

本篇棧長(zhǎng)以 Redis 為例（這也是用得最多的方案），教大家如何利用 Spring Boot 集成 Redis 實(shí)現(xiàn)緩存，如何簡(jiǎn)單、快速實(shí)現(xiàn) Redis 分布式鎖。

分布式鎖介紹

Spring Boot 實(shí)現(xiàn) Redis 分布式鎖在 spring-integration 這個(gè)項(xiàng)目中，參考：

https://docs.spring.io/spring-integration/docs/5.3.1.RELEASE/reference/html/redis.html#redis-lock-registry

首先來(lái)看下 LockRegistry 鎖注冊(cè)接口的所有實(shí)現(xiàn)類結(jié)構(gòu)圖：

DefaultLockRegistry 就是純單機(jī)的可重入鎖，PassThruLockRegistry 是一個(gè)空實(shí)現(xiàn)類，也都沒(méi)有什么利用價(jià)值。

Spring Integration 4.0 引入了基于 Redis 的分布式鎖：RedisLockRegistry，并且從 5.0 開始實(shí)現(xiàn)了 ExpirableLockRegistry 接口，用來(lái)移除超時(shí)且沒(méi)有用的鎖。

分布式鎖實(shí)戰(zhàn)

添加依賴

上面提到 Spring Boot 實(shí)現(xiàn) Redis 分布式鎖在 spring-integration 這個(gè)項(xiàng)目中，所以需要這三個(gè)依賴：

•  spring-boot-starter-data-redis
•  spring-boot-starter-integration
•  spring-integration-redis 

<dependency>  
 <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
 <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>  
</dependency>  
<dependency>  
 <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
 <artifactId>spring-boot-starter-integration</artifactId> 
</dependency>  
<dependency>  
 <groupId>org.springframework.integration</groupId>  
 <artifactId>spring-integration-redis</artifactId>  
</dependency> 

Spring Boot 基礎(chǔ)知識(shí)就不介紹了，不熟悉的可以關(guān)注公眾號(hào)Java技術(shù)棧，在后臺(tái)回復(fù)：boot，可以閱讀我寫的歷史實(shí)戰(zhàn)教程。

配置分布式鎖 

@Bean(destroyMethod = "destroy")  
public RedisLockRegistry redisLockRegistry(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {  
    return new RedisLockRegistry(redisConnectionFactory, "lock");  
} 

使用示例 

@GetMapping("/redis/lock")  
public String lock(@RequestParam("key") String key) {  
    for (int i = 0; i < 10; i++) {  
        new Thread(() -> {  
            redisLockService.lock(key);  
            try {  
                Thread.sleep(3000L);  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            System.out.println(DateFormatUtils.format(new Date(), "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));  
            redisLockService.unlock(key);  
        }  
        ).start();  
    }  
    return "OK";  
} 

RedisLockService 是我封裝了的一個(gè) Redis 鎖服務(wù)，代碼有點(diǎn)多，這里就不貼了，完整的代碼示例在 Github 上，大家可以 Star 一下：

https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice

測(cè)試：

http://localhost:8080/redis/lock?key=yeah

輸出： 

2020-06-23 11:15:34  
2020-06-23 11:15:37  
2020-06-23 11:15:40  
2020-06-23 11:15:43  
2020-06-23 11:15:46  
2020-06-23 11:15:49  
2020-06-23 11:15:52  
2020-06-23 11:15:55 
2020-06-23 11:15:58  
2020-06-23 11:16:01 

可以看到每個(gè)線程需要等上一個(gè)線程休眠 3 秒后才能獲取到鎖。

源碼分析

集成完了，會(huì)使用了，還得研究下 RedisLockRegistry 的源碼，不然遇到什么坑還得再踩一篇。

RedisLockRegistry 有兩個(gè)類構(gòu)造器：

•  connectionFactory：Redis 連接工廠
•  registryKey：鎖前綴
•  expireAfter：失效時(shí)間（非必須項(xiàng)，默認(rèn)60秒）

所以，我們要注冊(cè) expireAfter 這個(gè)選項(xiàng)，默認(rèn) 60 秒是否滿足業(yè)務(wù)需要，如果超過(guò)默認(rèn)的 60 少時(shí)間，否則將導(dǎo)致鎖失效。

還有兩個(gè)和 RedisLockRegistry  相關(guān)且很重要的成員變量： 

private final String clientId = UUID.randomUUID().toString();  
private final Map<String, RedisLock> locks = new ConcurrentHashMap<>(); 

•  clientId：

首先用來(lái)標(biāo)識(shí)當(dāng)前 RedisLockRegistry 實(shí)例ID，并且在設(shè)置、移除鎖的時(shí)候都會(huì)要用到，用來(lái)判斷是不是當(dāng)前的鎖注冊(cè)實(shí)例。

•  locks：

用來(lái)在內(nèi)存中緩存當(dāng)前鎖注冊(cè)實(shí)例所有鎖對(duì)象。

獲取鎖對(duì)象

如下面獲取鎖對(duì)象源碼所示：

每個(gè) key 在內(nèi)存中（ConcurrentHashMap）都對(duì)應(yīng)一個(gè)鎖對(duì)象，鎖對(duì)象有生成過(guò)就直接返回，沒(méi)有就生成再返回，有了這個(gè)鎖對(duì)象才能進(jìn)行上鎖和解鎖操作。

這個(gè)鎖對(duì)象（RedisLock）其實(shí)也是實(shí)現(xiàn)了 Java 中的 java.util.concurrent.locks.Lock 鎖接口：

鎖對(duì)象（RedisLock）也有兩個(gè)很重要的成員變量： 

private final ReentrantLock localLock = new ReentrantLock();  
private volatile long lockedAt; 

•  localLock：

localLock 是一個(gè)本地內(nèi)存可重入鎖，每次去 Redis 上鎖前，都要用本地 localLock 上鎖先，這樣能做到盡可能的少往 Redis 上鎖，也能從一方面提升鎖的性能。

•  lockedAt：

lockedAt 上鎖時(shí)間，移除過(guò)時(shí)鎖會(huì)用到。

阻塞上鎖

RedisLock#lock()：

每隔 100 毫秒嘗試獲取一次鎖，直到獲取鎖成功為止，不接受打斷異常，遇到其他異常會(huì)釋放本地鎖返回異常并結(jié)束。

主要看下設(shè)置 Redis 鎖的 Lua 腳本：

根據(jù) key 查詢其對(duì)應(yīng)的值：clientId，如果和當(dāng)前 clientId 一致則延長(zhǎng)失效時(shí)間，如果 clientId 不存在就直接上鎖，以上都不成立返回 false。

這樣做的好處是，可以將整個(gè) Redis Lua 腳本作為一個(gè)原子執(zhí)行，而不用考慮并發(fā)及事務(wù)影響。

好了，核心的源碼分析完了，其實(shí)也很簡(jiǎn)單，大家還不懂的或者有興趣的可以再研究下。

本文完整示例源代碼和上篇 Spring Boot 快速集成 Redis 的示例代碼一起上傳到了 Github，歡迎大家 Star 關(guān)注學(xué)習(xí)。

https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice

所以，你還在手寫分布式鎖嗎？趕快 Get 起來(lái)吧！