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Spring Boot Redis分布式锁实现指南

概述

在分布式系统中，为了保证数据的一致性和并发操作的安全性，常常需要使用分布式锁来控制共享资源的访问。Redis是一种高性能的键值存储系统，也可以用来实现分布式锁。本文将指导你如何使用Spring Boot和Redis来实现分布式锁。

整体流程

下面是实现Spring Boot Redis分布式锁的流程图：

erDiagram
    Step1 - 执行SETNX命令
    Step2 - 执行GET命令
    Step3 - 执行EXPIRE命令
    Step4 - 执行DEL命令
    Step5 - 释放锁
    Step6 - 获取锁失败，重试
    Step7 - 任务执行结束

实现步骤

下面将详细介绍每一步需要做什么，并给出相应的代码示例。

Step 1: 执行SETNX命令

在Redis中，使用SETNX命令来尝试获取分布式锁，如果返回值为1，表示成功获取到锁；如果返回值为0，表示获取锁失败。以下是代码示例：

String lockKey = "lock:order:123";
String requestId = UUID.randomUUID().toString();
Boolean isLocked = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, requestId, expireTime, TimeUnit.SECONDS);

Step 2: 执行GET命令

获取锁之后，使用GET命令来验证锁是否成功获取。如果获取到的值与之前设置的requestId相同，表示锁仍然有效；如果获取到的值与之前设置的requestId不同，表示锁已经被其他线程或者进程获取。以下是代码示例：

String lockValue = (String) redisTemplate.opsForValue().get(lockKey);
if (lockValue != null && lockValue.equals(requestId)) {
    // 锁仍然有效，可以执行业务逻辑
} else {
    // 锁已经失效或被其他线程占用
}

Step 3: 执行EXPIRE命令

为了防止锁永远不会被释放，需要设置锁的过期时间。可以使用EXPIRE命令来设置锁的过期时间。以下是代码示例：

redisTemplate.expire(lockKey, expireTime, TimeUnit.SECONDS);

Step 4: 执行DEL命令

任务执行完成后，需要手动释放锁。可以使用DEL命令来删除锁。以下是代码示例：

if (lockValue != null && lockValue.equals(requestId)) {
    redisTemplate.delete(lockKey);
}

Step 5: 释放锁

为了避免因为异常情况导致锁未能正常释放，可以使用try-finally语句块来确保锁的释放。以下是代码示例：

String lockValue = (String) redisTemplate.opsForValue().get(lockKey);
try {
    if (lockValue != null && lockValue.equals(requestId)) {
        // 执行业务逻辑
    }
} finally {
    // 释放锁
    if (lockValue != null && lockValue.equals(requestId)) {
        redisTemplate.delete(lockKey);
    }
}

Step 6: 获取锁失败，重试

如果获取锁失败，可以选择等待一段时间后重试。可以使用Thread.sleep()来等待一段时间。以下是代码示例：

String lockKey = "lock:order:123";
String requestId = UUID.randomUUID().toString();
Boolean isLocked = false;
int maxRetries = 3;
int retryCount = 0;

while (!isLocked && retryCount < maxRetries) {
    isLocked = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, requestId, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
    if (isLocked) {
        break;
    } else {
        retryCount++;
        Thread.sleep(waitTime);
    }
}

if (isLocked) {
    // 获取到锁，执行业务逻辑
} else {
    // 获取锁失败，抛出异常或进行其他处理
}