大手メーカーの Redis 分散ロックはすべてこのように設計されていることがわかりました。

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1 ローカルロック

よく使用されるロックは、JDK の組み込みロックである synchronize または Lock です。これらは現在のプロセスのみをロックでき、モノリシック アーキテクチャ サービスにのみ適用されます。分散マルチサービス インスタンス シナリオでは、分散ロックを使用する必要があります。

2 分散ロック

2.1 分散ロックの原理

トイレピット理論

同時に 1 つの場所に移動して「ピットを占領」することができます。

• 占有されている場合はロジックが実行されます
• それ以外の場合はロックが解除されるまで待ちます

スピンで回転できる

Redis、DB、またはすべてのサービスがアクセスできる任意の場所に移動することで、「ピットを占有」できます。

2.2 分散ロックの進化

フェーズ1

 // 分散ロックを占有し、Redis を使用してロックを占有します
ブール値 lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent( "lock" , "111" );
 if(ロック) {
  //ロック成功...業務実行
  Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
  redisテンプレート。 delete ( key : "lock" );// 削除
dataF romDbを返します。
 }それ以外{
  // ロックに失敗しました。もう一度お試しください。同期()
  // 100msスリープして再試行
  // スピン
getCatalogJsonFromDbwithRedisLock()を返します。
 }

問題のシナリオ

setnxはピットを占有しますが、ビジネスコードが異常であるか、実行中にプログラムがクラッシュします。つまり、ロック削除ロジックが正常に実行されず、デッドロックが発生します。

解決策: ロックが自動的に期限切れになるように設定し、削除されなくても自動的に削除されるようにします。

フェーズ2

 // 1. 分散ロックを占有し、Redis を使用してロックを占有する
ブール型ロック = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent( "lock" , "110" )
 if(ロック) {
  // ロックに成功しました...ビジネスを実行
   
  //突然の停電
   
  // 2. 有効期限を設定する
  redisTemplate.expire( "lock" 、タイムアウト: 30、TimeUnit.SECONDS) ;
  Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
  //ロックを削除
  redisTemplate.delete (キー; "ロック" );
 dataFromDbを返します。
 }それ以外{
  // ロックに失敗しました...もう一度お試しください。同期された（）
  // 100msスリープして再試行
  //スピンモード
getCatalogJsonF romDbWithRedisLock()を返します。
 }

問題のシナリオ

setnxを設定した後、有効期限を設定しようとしましたが、クラッシュして再びデッドロックが発生しました

解決策: 有効期限とプレースホルダーの設定はアトミック操作である必要があります。 redisはsetNxExコマンドの使用をサポートしています

フェーズ3

 // 1. 分散ロックがピットを占有する
ブール値 lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent( "lock" , "110" , 300, TimeUnit.SECONDS);
 if(ロック)(
  // ロックに成功しました。ビジネスを実行します
   
  // 2. 有効期限の設定は、ロックと同時にアトミック操作として実行する必要があります。
  // redisテンプレート。期限切れ( "ロック" , з0, TimeUnit.SECONDS);
  Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
  // ロックを削除する
  redisTemplate.delete (キー: "lock" )
 dataFromDbを返します。
それ以外{
  // ロックに失敗しました。再試行してください
  // 100msスリープして再試行
  // スピン
getCatalogJsonFromDbithRedislock()を返す
}

フェーズ4

すでにロック値と UUID を取得しましたが、期限が切れています。他の人がロックを取得して新しい値を設定したため、if の後、他の人のロックが削除されました!!つまり、ロックの削除はアトミック操作ではありません。

 Map<String, List<Catelog2Vo>> dataFromDb = getDataFromDb();
文字列 lockValue = redisTemplate.opsForValue().get( "lock" );
 uuidがlockValueと等しい場合
  // 自分のロックを削除する
  redisTemplate.delete ( "ロック" ) ;
 }

問題のシナリオ

• 現在の値が決定されている場合、ロックが削除されようとしているときに、ロックは期限切れになっており、他の誰かが新しい値を設定することに成功しています。削除されるのは他人のロックです
• 解決

ロックを削除するには、アトミック性を確保する必要があります。 redis+Lua スクリプトを使用します。

ステージ5

ロック/ロック解除がアトミック操作であることを確認する

文字列スクリプト =
  「redis.call( 'get' , KEYS[1]) == ARGV[1]の場合
それから  redis.call( 'del' , KEYS[1])を返す
それ以外  
 0を返す
終わり";

ロック[プレースホルダー+有効期限]とロック削除[判断+削除]のアトミック性を確保します。さらに難しいのは、ロックの自動更新です。

要約する

実はもっと面倒なのが、ロックの自動更新です。そのため、大企業でも中小企業でも、これらの問題を解決するRedissonを直接選択します。私たちは車輪の再発明をしたくはありませんが、問題が発生した場合に迅速にトラブルシューティングして問題を特定できるように、フレームワークがどのような問題を解決するのかを知る必要もあります。

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