一、分布式鎖使用場景：
代碼部署在多臺服務器上，即分布式部署。
多個進程同步訪問一個共享資源。
二、需要的技術：
數據庫：mongo
java：mongo操作插件類 MongoTemplate（maven引用），如下：
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<!--mongodo開始--> <dependency> <groupId>org.springframework.data</groupId> <artifactId>spring-data-mongodb</artifactId> <version>1.8.2.RELEASE</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.data</groupId> <artifactId>spring-data-commons</artifactId> <version>1.10.0.RELEASE</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.mongodb</groupId> <artifactId>mongo-java-driver</artifactId> <version>2.13.0-rc2</version> </dependency> <!--mongodo結束--> |
三、實現代碼：
主實現邏輯及外部調用方法，獲得鎖調用getLock，釋放鎖調用releaseLock，詳情如下：
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import java.util.HashMap;import java.util.List;import java.util.Map;public class MongoDistributedLock { static MongoLockDao mongoLockDao; static { mongoLockDao = SpringBeanUtils.getBean("mongoLockDao"); } /** * 獲得鎖的步驟： * 1、首先判斷鎖是否被其他請求獲得；如果沒被其他請求獲得則往下進行； * 2、判斷鎖資源是否過期，如果過期則釋放鎖資源； * 3.1、嘗試獲得鎖資源，如果value=1，那么獲得鎖資源正常;（在當前請求已經獲得鎖的前提下，還可能有其他請求嘗試去獲得鎖，此時會導致當前鎖的過期時間被延長，由于延長時間在毫秒級，可以忽略。） * 3.2、value>1,則表示當前請求在嘗試獲取鎖資源過程中，其他請求已經獲取了鎖資源，即當前請求沒有獲得鎖； * ！！！注意，不需要鎖資源時，及時釋放鎖資源！！！。 * * @param key * @param expire * @return */ public static boolean getLock(String key, long expire) { List<MongoLock> mongoLocks = mongoLockDao.getByKey(key); //判斷該鎖是否被獲得,鎖已經被其他請求獲得，直接返回 if (mongoLocks.size() > 0 && mongoLocks.get(0).getExpire() >= System.currentTimeMillis()) { return false; } //釋放過期的鎖 if (mongoLocks.size() > 0 && mongoLocks.get(0).getExpire() < System.currentTimeMillis()) { releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis()); } //！！(在高并發前提下)在當前請求已經獲得鎖的前提下，還可能有其他請求嘗試去獲得鎖，此時會導致當前鎖的過期時間被延長，由于延長時間在毫秒級，可以忽略。 Map<String, Object> mapResult = mongoLockDao.incrByWithExpire(key, 1, System.currentTimeMillis() + expire); //如果結果是1，代表當前請求獲得鎖 if ((Integer) mapResult.get("value") == 1) { return true; //如果結果>1，表示當前請求在獲取鎖的過程中，鎖已被其他請求獲得。 } else if ((Integer) mapResult.get("value") > 1) { return false; } return false; } /** * 釋放鎖 * * @param key */ public static void releaseLock(String key) { Map<String, Object> condition = new HashMap<>(); condition.put("key", key); mongoLockDao.remove(condition); } /** * 釋放過期鎖 * * @param key * @param expireTime */ private static void releaseLockExpire(String key, long expireTime) { mongoLockDao.removeExpire(key, expireTime); }} |
MongoLockDao實現代碼：
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import org.springframework.data.mongodb.core.FindAndModifyOptions;import org.springframework.data.mongodb.core.query.Criteria;import org.springframework.data.mongodb.core.query.Query;import org.springframework.data.mongodb.core.query.Update;import org.springframework.stereotype.Repository;import java.util.HashMap;import java.util.List;import java.util.Map;@Repositorypublic class MongoLockDao <MongoLock> { private Class<?> clz; public Class<?> getClz() { if (clz == null) { //獲取泛型的Class對象 clz = ((Class<?>) (((ParameterizedType) (this.getClass().getGenericSuperclass())).getActualTypeArguments()[0])); } return clz; } /** * 返回指定key的數據 * * @param key * @return */ public List<MongoLock> getByKey(String key) { Query query = new Query(); query.addCriteria(Criteria.where("key").is(key)); return (List<MongoLock>) mongoTemplate.find(query, getClz()); } /** * 指定key自增increment(原子加),并設置過期時間 * * @param key * @param increment * @param expire * @return */ public Map<String, Object> incrByWithExpire(String key, double increment, long expire) { //篩選 Query query = new Query(); query.addCriteria(new Criteria("key").is(key)); //更新 Update update = new Update(); update.inc("value", increment); update.set("expire", expire); //可選項 FindAndModifyOptions options = FindAndModifyOptions.options(); //沒有則新增 options.upsert(true); //返回更新后的值 options.returnNew(true); Map<String, Object> resultMap = new HashMap<>(); resultMap.put("value", Double.valueOf(((MongoLock) mongoTemplate.findAndModify(query, update, options, getClz())).getValue()).intValue()); resultMap.put("expire", Long.valueOf(((MongoLock) mongoTemplate.findAndModify(query, update, options, getClz())).getExpire()).longValue()); return resultMap; } /** * 根據value刪除過期的內容 * * @param key * @param expireTime */ public void removeExpire(String key, long expireTime) { Query query = new Query(); query.addCriteria(Criteria.where("key").is(key)); query.addCriteria(Criteria.where("expire").lt(expireTime)); mongoTemplate.remove(query, getClz()); } public void remove(Map<String, Object> condition) { Query query = new Query(); Set<Map.Entry<String, Object>> set = condition.entrySet(); int flag = 0; for (Map.Entry<String, Object> entry : set) { query.addCriteria(Criteria.where(entry.getKey()).is(entry.getValue())); flag = flag + 1; } if (flag == 0) { query = null; } mongoTemplate.remove(query, getClz()); }} |
MongoLock實體：
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public class MongoLock { private String key; private double value; private long expire; public double getValue() { return value; } public void setValue(double value) { this.value = value; } public long getExpire() { return expire; } public void setExpire(long expire) { this.expire = expire; } public String getKey() { return key; } public void setKey(String key) { this.key = key; }} |
四、設計思路
前提：利用mongo實現id自增，且自增過程為原子操作，即線程安全。
假設有A、B兩個請求通過請求資源。
當A請求到資源是調用mongo自增 +1，并將結果返回給A，即1，此時結果等于1則表明，A請求過程中沒有其他請求請求到資源，將鎖資源分配給A。
當B請求到資源是調用mongo自增 +1，并將結果返回給A，即2。此時結果大于1則表明，B請求過程中有其他請求請求到資源，鎖資源不能分配給B。
這樣就是實現了多個請求請求同一個鎖并且排隊。
關于鎖過期時間 ：
如果圖中代碼1releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis())修改為releaseLockExpire(key)，即在釋放鎖的時候沒有傳入過期時間，會產生如下情況：
A、B兩個請求同時通過條件，進入到代碼 1
B執行完刪除操作，進入代碼2，并且剛剛獲得到鎖資源，而此時A及有可能剛開始執行釋放鎖的操作。
此時就會發生，A釋放了B剛剛獲得的鎖，這樣B就會失去剛剛獲得的鎖，而B確沒有感知，從而造成邏輯錯誤。
而releaseLockExpire(key, System.currentTimeMillis())，即在釋放鎖的時候判斷一下過期時間，這樣就不會誤刪B剛剛獲得的鎖。
以上這篇mongo分布式鎖Java實現方法(推薦)就是小編分享給大家的全部內容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持服務器之家。
