Redis分布式锁----乐观锁的实现，以秒杀系统为例

骑猪看日落 2021-05-12 11:55 422阅读 0赞

摘要：本文使用redis来实现乐观锁，并以秒杀系统为实例来讲解整个过程。

本文源码请在这里下载：[https://github.com/appleappleapple/DistributeLearning][https_github.com_appleappleapple_DistributeLearning]

乐观锁  
      大多数是基于数据版本（version）的记录机制实现的。即为数据增加一个版本标识，在基于数据库表的版本解决方案中，一般是通过为数据库表增加一个”version”字段来实现读取出数据时，将此版本号一同读出，之后更新时，对此版本号加1。此时，将提交数据的版本号与数据库表对应记录的当前版本号进行比对，如果提交的数据版本号大于数据库当前版本号，则予以更新，否则认为是过期数据。redis中可以使用watch命令会监视给定的key，当exec时候如果监视的key从调用watch后发生过变化，则整个事务会失败。也可以调用watch多次监视多个key。这样就可以对指定的key加乐观锁了。注意watch的key是对整个连接有效的，事务也一样。如果连接断开，监视和事务都会被自动清除。当然了exec，discard，unwatch命令都会清除连接中的所有监视。

Redis事务  
Redis中的事务(transaction)是一组命令的集合。事务同命令一样都是Redis最小的执行单位，一个事务中的命令要么都执行，要么都不执行。Redis事务的实现需要用到 MULTI 和 EXEC 两个命令，事务开始的时候先向Redis服务器发送 MULTI 命令，然后依次发送需要在本次事务中处理的命令，最后再发送 EXEC 命令表示事务命令结束。Redis的事务是下面4个命令来实现

1.multi，开启Redis的事务，置客户端为事务态。   
2.exec，提交事务，执行从multi到此命令前的命令队列，置客户端为非事务态。   
3.discard，取消事务，置客户端为非事务态。   
4.watch,监视键值对，作用时如果事务提交exec时发现监视的监视对发生变化，事务将被取消。

下面笔者简单实现一个用redis乐观锁实现的秒杀系统

代码实现：

package com.github.distribute.lock.redis;  
      
    import java.util.List;  
    import java.util.Set;  
    import java.util.concurrent.ExecutorService;  
    import java.util.concurrent.Executors;  
      
    import redis.clients.jedis.Jedis;  
    import redis.clients.jedis.Transaction;  
      
    /** 
     * redis乐观锁实例  
     * @author linbingwen 
     * 
     */  
    public class OptimisticLockTest {  
      
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {  
             long starTime=System.currentTimeMillis();  
              
             initPrduct();  
             initClient();  
             printResult();  
               
            long endTime=System.currentTimeMillis();  
            long Time=endTime-starTime;  
            System.out.println("程序运行时间： "+Time+"ms");     
      
        }  
          
        /** 
         * 输出结果 
         */  
        public static void printResult() {  
            Jedis jedis = RedisUtil.getInstance().getJedis();  
            Set<String> set = jedis.smembers("clientList");  
      
            int i = 1;  
            for (String value : set) {  
                System.out.println("第" + i++ + "个抢到商品，"+value + " ");  
            }  
      
            RedisUtil.returnResource(jedis);  
        }  
      
        /* 
         * 初始化顾客开始抢商品 
         */  
        public static void initClient() {  
            ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();  
            int clientNum = 10000;// 模拟客户数目  
            for (int i = 0; i < clientNum; i++) {  
                cachedThreadPool.execute(new ClientThread(i));  
            }  
            cachedThreadPool.shutdown();  
              
            while(true){    
                    if(cachedThreadPool.isTerminated()){    
                        System.out.println("所有的线程都结束了！");    
                        break;    
                    }    
                    try {  
                        Thread.sleep(1000);  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }      
                }    
        }  
      
        /** 
         * 初始化商品个数 
         */  
        public static void initPrduct() {  
            int prdNum = 100;// 商品个数  
            String key = "prdNum";  
            String clientList = "clientList";// 抢购到商品的顾客列表  
            Jedis jedis = RedisUtil.getInstance().getJedis();  
      
            if (jedis.exists(key)) {  
                jedis.del(key);  
            }  
              
            if (jedis.exists(clientList)) {  
                jedis.del(clientList);  
            }  
      
            jedis.set(key, String.valueOf(prdNum));// 初始化  
            RedisUtil.returnResource(jedis);  
        }  
      
    }  
      
    /** 
     * 顾客线程 
     *  
     * @author linbingwen 
     * 
     */  
    class ClientThread implements Runnable {  
        Jedis jedis = null;  
        String key = "prdNum";// 商品主键  
        String clientList = "clientList"; 抢购到商品的顾客列表主键  
        String clientName;  
      
        public ClientThread(int num) {  
            clientName = "编号=" + num;  
        }  
      
        public void run() {  
            try {  
                Thread.sleep((int)(Math.random()*5000));// 随机睡眠一下  
            } catch (InterruptedException e1) {  
            }  
            while (true) {  
                System.out.println("顾客:" + clientName + "开始抢商品");  
                jedis = RedisUtil.getInstance().getJedis();  
                try {  
                    jedis.watch(key);  
                    int prdNum = Integer.parseInt(jedis.get(key));// 当前商品个数  
                    if (prdNum > 0) {  
                        Transaction transaction = jedis.multi();  
                        transaction.set(key, String.valueOf(prdNum - 1));  
                        List<Object> result = transaction.exec();  
                        if (result == null || result.isEmpty()) {  
                            System.out.println("悲剧了，顾客:" + clientName + "没有抢到商品");// 可能是watch-key被外部修改，或者是数据操作被驳回  
                        } else {  
                            jedis.sadd(clientList, clientName);// 抢到商品记录一下  
                            System.out.println("好高兴，顾客:" + clientName + "抢到商品");  
                            break;  
                        }  
                    } else {  
                        System.out.println("悲剧了，库存为0，顾客:" + clientName + "没有抢到商品");  
                        break;  
                    }  
                } catch (Exception e) {  
                    e.printStackTrace();  
                } finally {  
                    jedis.unwatch();  
                    RedisUtil.returnResource(jedis);  
                }  
      
            }  
        }  
      
    }

![Center][]

和上文的使用悲观锁相比，乐观锁的实现更加的简单，并发性能也会更好。

本文源码请在这里下载：[https://github.com/appleappleapple/DistributeLearning][https_github.com_appleappleapple_DistributeLearning]

[https_github.com_appleappleapple_DistributeLearning]: https://github.com/appleappleapple/DistributeLearning
[Center]: /images/20210511/bedd27b9bb044b94821466895e270c1d.png