Redis分布式锁解决秒杀超卖问题

分布式锁应用场景

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秒杀环境下:订单服务从库存中心拿到库存数,如果库存总数大于0,则进行库存扣减,并创建订单
订单服务负责创建订单
库存服务负责扣减库存

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模拟用户访问库存

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多线程并发访问,出现超卖问题,线程不安全。没有保证原子性

单体锁的分类

单体应用锁指的是只能在 一个JVM 进程内有效的锁。我们把这种锁叫做单体应用锁

synchronized锁ReentrantLock锁
一个 Tomcat 可以看作是一个JVM进程,当大量请求并发到系统时,所有的请求都落在这唯一的一个Tomcat上,如果某些请求方法是需要加锁的,比如:秒杀扣减库存,是可以满足需求的,但是随着访问量的增加,导致一个tomcat 难以支撑,这时我们必然就是集群部署Tomcat ,使用多个 Tomcat 共同支撑整个系统。

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我们看到系统中存在两个Tomcat,我们加的锁是JDK提供的锁,这种锁只能在 一个JVM 下起到作用,也就是在一个Tomcat内是没有问题的。当存在两个或两个以上的Tomcat时,大量的并发请求分散到不同的Tomcat上,在每一个Tomcat中都可以防止并发的产生,但是在多个Tomcat之间,每个Tomcat中获得锁的这个请求,又产生了并发,从而产生超卖现象。这也就是单体应用锁的局限性了,它只能在一个JVM内加锁,所以单体锁只能锁住单体环境,是锁不住分布式环境或集群环境的。

分布式锁核心逻辑

分布式锁的核心逻辑就是在多个服务中设置一个公共的资源,在公共资源中设置锁,供多个服务去同时抢夺锁资源,一旦其中一个线程抢夺成功,其他线程就进入自旋状态,不同的尝试访问获取锁资源,在获取锁资源的线程执行完相应的逻辑以后就会释放锁资源,其他线程就可以获取锁资源。

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分布式锁实现的问题——死锁和解决

死锁:
如果某个线程在执行锁逻辑过程中宕机,导致没有删除锁
解决:

添加过期时间

因为是非原子性添加过期时间,可能导致在添加过期时间之前就出现宕机现象,此时依旧进入死锁状态。原子性添加过期时间

Redis解决删除别人锁的问题

删除别人锁:
当有线程A进入后由于超时,有其他线程B进入,此时redis中的锁是线程B的,而原来的线程A接着执行,线程A删除了别人的锁。

删除别人锁解决:
①给当前线程绑定一个局部变量uuid,由于每个线程都有一份自己的局部变量,那么线程和局部变量绑定之后,我们在删除锁之前判断一下,当前这把锁是不是自己的载进行删除
②使用lua表达式进一步解决

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上述方案还是存在问题,在线程A自己的uuid刚好与redis的uuid比较完,正准备删除的时候过期,这时候B线程进入,此时的redisuuid就不是线程A的了,此时还是会存在删除别人锁的问题。
这是由于在拿锁、比较锁和删除锁的过程中并不是原子性的操作。解决此问题可以使用lua表达式

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