Spring自帶分布式鎖你用過嗎？
作者：Springboot實戰案例錦集
Spring Integration 的分布式鎖為開發者提供了一種在分布式系統中實現可靠同步的有效方法。通過合理選擇和使用這些鎖實現，可以確保對共享資源的訪問在多個節點之間保持協調一致，從而提高系統的整體可靠性和性能。
環境：SpringBoot2.7.12
本篇文章將會為大家介紹有關spring integration提供的分布式鎖功能。
1. 簡介
Spring Integration 是一個框架，用于構建事件驅動的應用程序。在 Spring Integration 中，LockRegistry 是一個接口，用于管理分布式鎖。分布式鎖是一種同步機制，用于確保在分布式系統中的多個節點之間對共享資源的互斥訪問。
LockRegistry及相關子接口（如：RenewableLockRegistry） 接口的主要功能：
- 獲取鎖：當應用程序需要訪問共享資源時，它可以通過 LockRegistry 獲取一個鎖。
- 釋放鎖：當應用程序完成對共享資源的訪問后，它應該釋放鎖，以便其他應用程序可以獲取它（第一點中提到，并沒有提供直接釋放鎖的操作，而是內部自動完成）。
- 續期：提供續期機制，以便在需要時延長鎖的持有時間。
常見的 LockRegistry 實現包括基于數據庫、ZooKeeper 和 Redis 的實現。
公共依賴
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-integration</artifactId>
</dependency>2. 基于數據庫分布式鎖
引入依賴
<dependency>
<groupId>org.springframework.integration</groupId>
<artifactId>spring-integration-jdbc</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.zaxxer</groupId>
<artifactId>HikariCP</artifactId>
<scope>compile</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>8.0.30</version>
</dependency>配置
spring:
datasource:
driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql://localhost:3306/spring_lock?serverTimezone=GMT%2B8&nullCatalogMeansCurrent=true&useSSL=false
username: root
password: xxxooo
type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
hikari:
minimumIdle: 10
maximumPoolSize: 200
---
spring:
integration:
jdbc:
initialize-schema: always
# 基于數據庫需要執行初始化腳本
schema: classpath:schema-mysql.sql注冊核心Bean對象
@Bean
public DefaultLockRepository defaultLockRepository(DataSource dataSource) {
DefaultLockRepository lockRepository = new DefaultLockRepository(dataSource);
// 這里根據你的業務需要，配置表前綴，默認：IN_
lockRepository.setPrefix("T_") ;
return lockRepository ;
}
// 注冊基于數據庫的分布式鎖
@Bean
public JdbcLockRegistry jdbcLockRegistry(DefaultLockRepository lockRepository) {
return new JdbcLockRegistry(lockRepository) ;
}測試用例
@Test
public void testLock() throws Exception
int len = 10 ;
CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(len) ;
CountDownLatch waiter = new CountDownLatch(len) ;
Thread[] ts = new Thread[len] ;
for (int i = 0; i < len; i++) {
ts[i] = new Thread(() -> {
waiter.countDown() ;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - 準備獲取鎖") ;
try {
waiter.await() ;
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
// 獲取鎖
Lock lock = registry.obtain("drug_store_key_001") ;
lock.lock() ;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - 獲取鎖成功") ;
try {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2) ;
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} finally {
// 釋放鎖
lock.unlock() ;
cdl.countDown() ;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - 鎖釋放成功") ;
}
}, "T - " + i) ;
}
for (int i = 0; i < len; i++) {
ts[i].start() ;
}
cdl.await() ;
}數據庫
圖片
鎖的實現JdbcLock，該對象實現了java.util.concurrent.locks.Lock，所以該鎖是支持重入等操作的。
配置鎖獲取失敗后的重試間隔，默認值100ms
JdbcLockRegistry jdbcLockRegistry = new JdbcLockRegistry(lockRepository);
// 定義鎖對象時設置當獲取鎖失敗后重試間隔時間。
jdbcLockRegistry.setIdleBetweenTries(Duration.ofMillis(200)) ;鎖續期
jdbcLockRegistry.renewLock("drug_store_key_001");3. 基于Redis分布式鎖
引入依賴
<dependency>
<groupId>org.springframework.integration</groupId>
<artifactId>spring-integration-jdbc</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>配置
spring:
redis:
host: localhost
port: 6379
password: xxxooo
database: 8
lettuce:
pool:
maxActive: 8
maxIdle: 100
minIdle: 10
maxWait: -1測試用例
測試代碼與上面基于JDBC的一樣，只需要修改調用加鎖的代碼即可
Lock lock = redisLockRegistry.obtain("001") ;設置鎖的有效期，默認是60s
// 第三個參數設置了key的有效期，這里改成10s
RedisLockRegistry redisLockRegistry = new RedisLockRegistry(connectionFactory, registryKey, 10000) ;注意：redis key的有效期設置為10s，如果你的業務執行超過了10s，那么程序將會報錯。并沒有redission watch dog機制。
Exception in thread "T - 0" java.lang.IllegalStateException: Lock was released in the store due to expiration. The integrity of data protected by this lock may have been compromised.
at org.springframework.integration.redis.util.RedisLockRegistry$RedisLock.unlock(RedisLockRegistry.java:450)
at com.pack.SpringIntegrationDemoApplicationTests.lambda$1(SpringIntegrationDemoApplicationTests.java:83)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)如果10s過期后key自動刪除后，其它線程是否能立馬獲取到鎖呢？如果是單節點中其它現在也不能獲取鎖，必須等上一個線程結束后才可以，這是因為在內部還維護了一個ReentrantLock鎖，在獲取分布式鎖前要先獲取本地的一個鎖。
private abstract class RedisLock implements Lock {
private final ReentrantLock localLock = new ReentrantLock();
public final void lock() {
this.localLock.lock();
while (true) {
try {
if (tryRedisLock(-1L)) {
return;
}
} catch (InterruptedException e) {
} catch (Exception e) {
this.localLock.unlock();
rethrowAsLockException(e);
}
}
}
}注意：不管是基于數據庫還是Redis都要先獲取本地的鎖
Spring Cloud Task就使用到了Spring Integration中的鎖基于數據庫的。
總結：Spring Integration 的分布式鎖為開發者提供了一種在分布式系統中實現可靠同步的有效方法。通過合理選擇和使用這些鎖實現，可以確保對共享資源的訪問在多個節點之間保持協調一致，從而提高系統的整體可靠性和性能。
完畢！！！
責任編輯：武曉燕
來源：
Spring全家桶實戰案例源碼
