Spring Boot 2实现分布式锁——这才是实现分布式锁的正

2019-04-09 本文已影响73人周立_itmuch

都9102年了，你还在手写分布式锁吗？

经常被问到”如何实现分布式锁”，看来这是大家的一个痛点。

其实Java世界的”半壁江山”——Spring早就提供了分布式锁的实现。早期，分布式锁的相关代码存在于Spring Cloud的子项目Spring Cloud Cluster中，后来被迁到Spring Integration中。

Spring Cloud Cluster的GitHub：https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-cluster ，里面有些用例，以及基于ETCD、hazelcast的分布式锁实现值得一看。
Spring Integration的GitHub：https://github.com/spring-projects/spring-integration

TIPS

这就是明明 Spring Cloud官方说自己实现了 Global Locks ，但又无法找到任何相关文档的原因——人家早把相关代码搬迁到Spring Integration了。

可能有不少童鞋对Spring Integration不是很熟悉，简单介绍一下——官方说法，这是一个 企业集成模式 的实现；通俗地说，Spring Integration的定位是一个轻量级的ESB，尽管它做了很多ESB不做的事情。顺便说一下，Spring Cloud Stream的底层也是Spring Integration。

Spring Integration提供的全局锁目前为如下存储提供了实现：

它们使用相同的API抽象——这正是Spring最擅长的。这意味着，不论使用哪种存储，你的编码体验是一样的，有一天想更换实现，只需要修改依赖和配置就可以了，无需修改代码。

TIPS

实现无关性：举个例子，你目前有一个基于Redis的分布式锁，但有一天想讲存储改为Consul。此时，统一的API至关重要——我相信你不会希望仅仅是修改了分布式锁的存储，就得让开发把相关代码翻新一遍。

大学的时候，不也讲过面向接口编程的重要性嘛。

因此，即使Spring Integration没有为您使用的存储提供实现(例如Consul)，你也应该基于Spring Integration的API去开发。这样未来的某一天，一旦Spring Integration为你的存储提供支持，你就可以无痛切换啦。

编码

下面以Redis为例，讲解Spring Integration里面如何使用分布式锁。

加依赖

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-integration</artifactId>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.springframework.integration</groupId>
  <artifactId>spring-integration-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

写配置：

spring:
  redis:
    port: 6379
    host: localhost

写代码：初始化

@Configuration
public class RedisLockConfiguration {
  @Bean
  public RedisLockRegistry redisLockRegistry(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
    return new RedisLockRegistry(redisConnectionFactory, "spring-cloud");
  }
}

强烈建议阅读一下 org.springframework.integration.redis.util.RedisLockRegistry 的注释，它详细描述了该类的特性，例如可重入性以及锁在Redis中如何存储等。

写代码：测试

@GetMapping("test")
public void test() throws InterruptedException {
  Lock lock = redisLockRegistry.obtain("lock");
  boolean b1 = lock.tryLock(3, TimeUnit.SECONDS);
  log.info("b1 is : {}", b1);

  TimeUnit.SECONDS.sleep(5);

  boolean b2 = lock.tryLock(3, TimeUnit.SECONDS);
  log.info("b2 is : {}", b2);

  lock.unlock();
  lock.unlock();
}

测试

启动1个实例，访问 http://localhost:8080/test ，会看到类似如下的日志：

2019-03-15 00:48:38.948  INFO 21893 --- [nio-8080-exec-1] c.itmuch.lock.SpringBootLockApplication  : b1 is : true
2019-03-15 00:48:43.958  INFO 21893 --- [nio-8080-exec-1] c.itmuch.lock.SpringBootLockApplication  : b2 is : true

启动2个实例，并迅速访问两个实例的 /test 端点，会在第二个实例上看到类似如下日志：

2019-03-15 00:50:08.222  INFO 21898 --- [nio-8081-exec-3] c.itmuch.lock.SpringBootLockApplication  : b1 is : false
2019-03-15 00:50:13.233  INFO 21898 --- [nio-8081-exec-3] c.itmuch.lock.SpringBootLockApplication  : b2 is : true
2019-03-15 00:50:13.252 ERROR 21898 --- [nio-8081-exec-3] o.a.c.c.C.[.[.[/].[dispatcherServlet]    : Servlet.service() for servlet [dispatcherServlet] in context with path [] threw exception [Request processing failed; nested exception is java.lang.IllegalStateException: You do not own lock at spring-cloud:lock] with root cause

java.lang.IllegalStateException: You do not own lock at spring-cloud:lock
  at org.springframework.integration.redis.util.RedisLockRegistry$RedisLock.unlock(RedisLockRegistry.java:300) ~[spring-integration-redis-5.1.3.RELEASE.jar:5.1.3.RELEASE]
  at com.itmuch.lock.SpringBootLockApplication.test(SpringBootLockApplication.java:33) ~[classes/:na]
  at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method) ~[na:1.8.0_201]
  at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62) ~[na:1.8.0_201]
  at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43) ~[na:1.8.0_201]
  at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498) ~[na:1.8.0_201]
  at org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.doInvoke(InvocableHandlerMethod.java:189) ~[spring-web-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.invokeForRequest(InvocableHandlerMethod.java:138) ~[spring-web-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ServletInvocableHandlerMethod.invokeAndHandle(ServletInvocableHandlerMethod.java:102) ~[spring-webmvc-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter.invokeHandlerMethod(RequestMappingHandlerAdapter.java:895) ~[spring-webmvc-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter.handleInternal(RequestMappingHandlerAdapter.java:800) ~[spring-webmvc-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at org.springframework.web.servlet.mvc.method.AbstractHandlerMethodAdapter.handle(AbstractHandlerMethodAdapter.java:87) ~[spring-webmvc-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.doDispatch(DispatcherServlet.java:1038) ~[spring-webmvc-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet.doService(DispatcherServlet.java:942) ~[spring-webmvc-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.processRequest(FrameworkServlet.java:1005) ~[spring-webmvc-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.doGet(FrameworkServlet.java:897) ~[spring-webmvc-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:634) ~[tomcat-embed-core-9.0.16.jar:9.0.16]
  at org.springframework.web.servlet.FrameworkServlet.service(FrameworkServlet.java:882) ~[spring-webmvc-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at javax.servlet.http.HttpServlet.service(HttpServlet.java:741) ~[tomcat-embed-core-9.0.16.jar:9.0.16]
  at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:231) ~[tomcat-embed-core-9.0.16.jar:9.0.16]
  at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:166) ~[tomcat-embed-core-9.0.16.jar:9.0.16]
  at org.apache.tomcat.websocket.server.WsFilter.doFilter(WsFilter.java:53) ~[tomcat-embed-websocket-9.0.16.jar:9.0.16]
  at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.internalDoFilter(ApplicationFilterChain.java:193) ~[tomcat-embed-core-9.0.16.jar:9.0.16]
  at org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain.doFilter(ApplicationFilterChain.java:166) ~[tomcat-embed-core-9.0.16.jar:9.0.16]
  at org.springframework.web.filter.RequestContextFilter.doFilterInternal(RequestContextFilter.java:99) ~[spring-web-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]
  at org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter.doFilter(OncePerRequestFilter.java:107) ~[spring-web-5.1.5.RELEASE.jar:5.1.5.RELEASE]

说明第二个实例没有拿到锁，证明了分布式锁的存在。

至此，是不是让你有删掉手写的那些蹩脚的分布式锁的冲动呢？

配套代码

GitHub：https://github.com/eacdy/spring-boot-study/tree/master/spring-boot-lock-redis

Gitee：https://gitee.com/itmuch/spring-boot-study/tree/master/spring-boot-lock-redis

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http://www.itmuch.com/spring-boot/global-lock/

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