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[谷粒商城-分布式高级·篇九——Redisson-分布式锁-缓存数据一致性

Redisson

Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格（In-Memory Data Grid）。它不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象，还提供了许多分布式服务。其中包括(BitSet, Set, Multimap, SortedSet, Map, List, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, Bloom filter, Remote service, Spring cache, Executor service, Live Object service, Scheduler service) Redisson提供了使用Redis的最简单和最便捷的方法。Redisson的宗旨是促进使用者对Redis的关注分离（Separation of Concern），从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务逻辑上。

Redisson文档

项目整合

依赖

<dependency>
	<groupId>org.redisson</groupId>
    <artifactId>redisson</artifactId>
	<version>3.13.4</version>
</dependency>

配置类

@Configuration
public class RedissonConfig {

    @Value("${spring.redis.host}")
    private String host;

    @Value("${spring.redis.port}")
    private String port;

    @Bean
    public RedissonClient redissonClient(){
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://"+host+":"+port);
        RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
        return redisson;
    }
}

application.properties

spring.redis.host=redis服务地址
spring.redis.port=6379
spring.redis.database=0

测试

    @Autowired
    RedissonClient redissonClient;

    @Test
    public void testRedisson() {
        RLock lock = redissonClient.getLock("anyLock");
        //最常见的使用方法
        lock.lock();
        System.out.println(lock);
    }

分布式锁

可重入锁（Reentrant Lock）

RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
//阻塞式等待。默认加的锁都是30s时间。
lock.lock();
  • 锁的自动续期,如果业务超长,运行期间自动给锁线上新的30s,不用担心业务时间长,锁自动过期被删除掉
  • 加锁的业务只要运行完成,就不会给当前锁续期,即使不手动解锁,锁默认在30s以后自动删除

leaseTime的参数来指定加锁的时间。超过这个时间后锁便自动解开了

Lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS)；在锁时间到了以后,会不会自动续期。

//加锁以后10秒钟自动解锁,无需调用unlock方法手动解锁
//自动解锁时间一定要大于业务的执行时间。
lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);

或者

// 尝试加锁，最多等待100秒，上锁以后10秒自动解锁
boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
if (res) {
   try {
     ...
   } finally {
       lock.unlock();
   }
}

  • 如果我们传递了锁的超时时间,就执行lua脚本，进行占锁,默认超时就是我们指定的时间。

  • 如果我们未指定锁的超时时间,就使用30 * 1000 【LockWatchdogTimeout看门狗的默认时间】 只要占锁成功,就会启动一个定时任务【重新给锁设置过期时间,新的过期时间就是看门狗的默认时间】

  • 监控锁的看门狗超时时间单位为毫秒。该参数只适用于分布式锁的加锁请求中未明确使用leaseTimeout参数的情况。如果该看门口未使用lockWatchdogTimeout去重新调整一个分布式锁的lockWatchdogTimeout超时，那么这个锁将变为失效状态。这个参数可以用来避免由Redisson客户端节点宕机或其他原因造成死锁的情况

详见Redisson源码 RedissonLock.java:243

可以异步执行

RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
lock.lockAsync();
lock.lockAsync(10, TimeUnit.SECONDS);
Future<Boolean> res = lock.tryLockAsync(100, 10, TimeUnit.SECONDS);

RLock对象完全符合Java的Lock规范。也就是说只有拥有锁的进程才能解锁，其他进程解锁则会抛出IllegalMonitorStateException错误

读写锁（ReadWriteLock）

基于Redis的Redisson分布式可重入读写锁RReadWriteLock Java对象实现了
java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock接口。其中读锁和写锁都继承了RLock接口。
分布式可重入读写锁允许同时有多个读锁和一个写锁处于加锁状态。

RReadWriteLock rwlock = redisson.getReadWriteLock("anyRWLock");
// 最常见的使用方法
rwlock.readLock().lock();
// 或
rwlock.writeLock().lock();

// 10秒钟以后自动解锁
// 无需调用unlock方法手动解锁
rwlock.readLock().lock(10, TimeUnit.SECONDS);
// 或
rwlock.writeLock().lock(10, TimeUnit.SECONDS);

// 尝试加锁，最多等待100秒，上锁以后10秒自动解锁
boolean res = rwlock.readLock().tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
// 或
boolean res = rwlock.writeLock().tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);

lock.unlock();

//保证一定能读到最新数据,修改期间,写锁是一个排他锁(互斥锁) 。
//读锁是一个共享锁,写锁没释放读就必须等待

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读锁和写锁顺序

写+读 读等写锁释放
写+写 阻塞方式
读+写 写等读锁释放
读+读 相当无锁，只会在redis中记录好，记录当前的读锁

读+读

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公平锁（Fair Lock）

它保证了当多个Redisson客户端线程同时请求加锁时，优先分配给先发出请求的线程。所有请求线程会在一个队列中排队，当某个线程出现宕机时，Redisson会等待5秒后继续下一个线程，也就是说如果前面有5个线程都处于等待状态，那么后面的线程会等待至少25秒。

RLock fairLock = redisson.getFairLock("anyLock");
// 最常见的使用方法
fairLock.lock();

// 10秒钟以后自动解锁
// 无需调用unlock方法手动解锁
fairLock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);

// 尝试加锁，最多等待100秒，上锁以后10秒自动解锁
boolean res = fairLock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
...
fairLock.unlock();

异步执行的相关方法

RLock fairLock = redisson.getFairLock("anyLock");
fairLock.lockAsync();
fairLock.lockAsync(10, TimeUnit.SECONDS);
Future&lt;Boolean&gt; res = fairLock.tryLockAsync(100, 10, TimeUnit.SECONDS);

信号量（Semaphore）

RSemaphore semaphore = redisson.getSemaphore("semaphore");
semaphore.acquire();
//或
semaphore.acquireAsync();
semaphore.acquire(23);
semaphore.tryAcquire();
//或
semaphore.tryAcquireAsync();
semaphore.tryAcquire(23, TimeUnit.SECONDS);
//或
semaphore.tryAcquireAsync(23, TimeUnit.SECONDS);
semaphore.release(10);
semaphore.release();
//或
semaphore.releaseAsync()

同步阻塞型

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异步型

image-20200928145544624 更多参见官网

闭锁（CountDownLatch）

基于Redisson的Redisson分布式闭锁（CountDownLatch）Java对象RCountDownLatch采用了与java.util.concurrent.CountDownLatch相似的接口和用法。

RCountDownLatch latch = redisson.getCountDownLatch("anyCountDownLatch");
latch.trySetCount(1);
//等待闭锁完成
latch.await();

// 在其他线程或其他JVM里
RCountDownLatch latch = redisson.getCountDownLatch("anyCountDownLatch");
//计数减一
latch.countDown();

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等到所有班都走了就能锁门

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项目中使用 image-20200928161807825

缓存数据一致性

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缓存数据一致性-解决方案

无论是双写模式还是失效模式，都会导致缓存的不一致问题。即多个实例同时更新会出事。怎么办？

  • 1、如果是用户纬度数据（订单数据、用户数据），这种并发几率非常小，不用考虑这个问题，缓存数据加上过期时间，每隔一段时间触发读的主动更新即可
  • 2、如果是菜单，商品介绍等基础数据，也可以去使用canal订阅binlog的方式。
  • 3、缓存数据+过期时间也足够解决大部分业务对于缓存的要求。
  • 4、通过加锁保证并发读写，写写的时候按顺序排好队。读读无所谓。所以适合使用读写锁。（业务不关心脏数据，允许临时脏数据可忽略）；

总结：

  • 我们能放入缓存的数据本就不应该是实时性、一致性要求超高的。所以缓存数据的时候加上过期时间，保证每天拿到当前最新数据即可。
  • 我们不应该过度设计，增加系统的复杂性
  • 遇到实时性、一致性要求高的数据，就应该查数据库，即使慢点。

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canal [kə’næl]，译意为水道/管道/沟渠，主要用途是基于 MySQL 数据库增量日志解析，提供增量数据订阅和消费

工作原理

canal 模拟 MySQL slave 的交互协议，伪装自己为 MySQL slave ，向 MySQL master 发送 dump 协议 MySQL master 收到 dump 请求，开始推送 binary log 给 slave (即 canal )canal 解析 binary log 对象(原始为 byte 流)

canal相关文档

分布式之数据库和缓存双写一致性方案解析

参考文献

谷粒商城微服务分布式高级篇九——Redisson-分布式锁-缓存数据一致性

posted @ 2020-09-28 17:15  范逸飞  阅读(691)  评论(0)  编辑  收藏  举报