老大吩咐的可重入分布式锁，终于完美的实现了~

重做永远比改造简单

最近在做一个项目，将一个其他公司的实现系统（下文称作旧系统），完整的整合到自己公司的系统（下文称作新系统）中，这其中需要将对方实现的功能完整在自己系统也实现一遍。

旧系统还有一批存量商户，为了不影响存量商户的体验，新系统提供的对外接口，还必须得跟以前一致。最后系统完整切换之后，功能只运行在新系统中，这就要求旧系统的数据还需要完整的迁移到新系统中。

当然这些在做这个项目之前就有预期，想过这个过程很难，但是没想到有那么难。原本感觉排期大半年，时间还是挺宽裕，现在感觉就是大坑，还不得不在坑里一点点去填。

哎，说多都是泪，不吐槽了，等到下次做完再给大家复盘下真正心得体会。

回到正文，上篇文章Redis 分布式锁，咱们基于 Redis 实现一个分布式锁。这个分布式锁基本功能没什么问题，但是缺少可重入的特性，所以这篇文章小黑哥就带大家来实现一下可重入的分布式锁。

本篇文章将会涉及以下内容：

• 可重入
• 基于 ThreadLocal 实现方案
• 基于 Redis Hash 实现方案

可重入

public synchronized void a() {
    b();
}

public synchronized void b() {
    // pass
}

我打我自己

• 基于 ThreadLocal 实现方案
• 基于 Redis Hash 实现方案

基于 ThreadLocal 实现方案

实现方式

private static ThreadLocal<Map<String, Integer>> LOCKS = ThreadLocal.withInitial(HashMap::new);

/**
 * 可重入锁
 *
 * @param lockName  锁名字,代表需要争临界资源
 * @param request   唯一标识，可以使用 uuid，根据该值判断是否可以重入
 * @param leaseTime 锁释放时间
 * @param unit      锁释放时间单位
 * @return
 */
public Boolean tryLock(String lockName, String request, long leaseTime, TimeUnit unit) {
    Map<String, Integer> counts = LOCKS.get();
    if (counts.containsKey(lockName)) {
        counts.put(lockName, counts.get(lockName) + 1);
        return true;
    } else {
        if (redisLock.tryLock(lockName, request, leaseTime, unit)) {
            counts.put(lockName, 1);
            return true;
        }
    }
    return false;
}

/**
 * 解锁需要判断不同线程池
 *
 * @param lockName
 * @param request
 */
public void unlock(String lockName, String request) {
    Map<String, Integer> counts = LOCKS.get();
    if (counts.getOrDefault(lockName, 0) <= 1) {
        counts.remove(lockName);
        Boolean result = redisLock.unlock(lockName, request);
        if (!result) {
            throw new IllegalMonitorStateException("attempt to unlock lock, not locked by lockName:+" + lockName + " with request: "
                    + request);
        }

    } else {
        counts.put(lockName, counts.get(lockName) - 1);
    }
}

相关问题

基于 Redis Hash 可重入锁

实现方式

---- 1 代表 true
---- 0 代表 false

if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then
    redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1);
    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]);
    return 1;
end ;
if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then
    redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1);
    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]);
    return 1;
end ;
return 0;

// 初始化代码

String lockLuaScript = IOUtils.toString(ResourceUtils.getURL("classpath:lock.lua").openStream(), Charsets.UTF_8);
lockScript = new DefaultRedisScript<>(lockLuaScript, Boolean.class);

/**
 * 可重入锁
 *
 * @param lockName  锁名字,代表需要争临界资源
 * @param request   唯一标识，可以使用 uuid，根据该值判断是否可以重入
 * @param leaseTime 锁释放时间
 * @param unit      锁释放时间单位
 * @return
 */
public Boolean tryLock(String lockName, String request, long leaseTime, TimeUnit unit) {
    long internalLockLeaseTime = unit.toMillis(leaseTime);
    return stringRedisTemplate.execute(lockScript, Lists.newArrayList(lockName), String.valueOf(internalLockLeaseTime), request);
}

-- 判断 hash set 可重入 key 的值是否等于 0
-- 如果为 0 代表 该可重入 key 不存在
if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[1]) == 0) then
    return nil;
end ;
-- 计算当前可重入次数
local counter = redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[1], -1);
-- 小于等于 0 代表可以解锁
if (counter > 0) then
    return 0;
else
    redis.call('del', KEYS[1]);
    return 1;
end ;
return nil;

// 初始化代码：


String unlockLuaScript = IOUtils.toString(ResourceUtils.getURL("classpath:unlock.lua").openStream(), Charsets.UTF_8);
unlockScript = new DefaultRedisScript<>(unlockLuaScript, Long.class);

/**
 * 解锁
 * 若可重入 key 次数大于 1，将可重入 key 次数减 1 <br>
 * 解锁 lua 脚本返回含义：<br>
 * 1:代表解锁成功 <br>
 * 0:代表锁未释放，可重入次数减 1 <br>
 * nil：代表其他线程尝试解锁 <br>
 * <p>
 * 如果使用 DefaultRedisScript<Boolean>，由于 Spring-data-redis eval 类型转化，<br>
 * 当 Redis 返回  Nil bulk, 默认将会转化为 false，将会影响解锁语义，所以下述使用：<br>
 * DefaultRedisScript<Long>
 * <p>
 * 具体转化代码请查看：<br>
 * JedisScriptReturnConverter<br>
 *
 * @param lockName 锁名称
 * @param request  唯一标识，可以使用 uuid
 * @throws IllegalMonitorStateException 解锁之前，请先加锁。若为加锁，解锁将会抛出该错误
 */
public void unlock(String lockName, String request) {
    Long result = stringRedisTemplate.execute(unlockScript, Lists.newArrayList(lockName), request);
    // 如果未返回值，代表其他线程尝试解锁
    if (result == null) {
        throw new IllegalMonitorStateException("attempt to unlock lock, not locked by lockName:+" + lockName + " with request: "
                + request);
    }
}

• 1 代表解锁成功，锁被释放
• 0 代表可重入次数被减 1
• null 代表其他线程尝试解锁，解锁失败

相关问题

org.springframework.dao.InvalidDataAccessApiUsageException: EvalSha is not supported in cluster environment.

public boolean tryLock(String lockName, String reentrantKey, long leaseTime, TimeUnit unit) {
    long internalLockLeaseTime = unit.toMillis(leaseTime);
    Boolean result = stringRedisTemplate.execute((RedisCallback<Boolean>) connection -> {
        Object innerResult = eval(connection.getNativeConnection(), lockScript, Lists.newArrayList(lockName), Lists.newArrayList(String.valueOf(internalLockLeaseTime), reentrantKey));
        return convert(innerResult);
    });
    return result;
}

private Object eval(Object nativeConnection, RedisScript redisScript, final List<String> keys, final List<String> args) {

    Object innerResult = null;
    // 集群模式和单点模式虽然执行脚本的方法一样，但是没有共同的接口，所以只能分开执行
    // 集群
    if (nativeConnection instanceof JedisCluster) {
        innerResult = evalByCluster((JedisCluster) nativeConnection, redisScript, keys, args);
    }
    // 单点
    else if (nativeConnection instanceof Jedis) {
        innerResult = evalBySingle((Jedis) nativeConnection, redisScript, keys, args);
    }
    return innerResult;
}

总结

帮助

https://www.sofastack.tech/blog/sofa-jraft-rheakv-distributedlock/

https://tech.meituan.com/2016/09/29/distributed-system-mutually-exclusive-idempotence-cerberus-gtis.html