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SpringBoot简易分布式锁

后端

分布式锁使用场景分析

分布式锁是一种在分布式系统中协调多个节点并发访问共享资源的机制。它可以确保在同一时刻只有一个节点能够访问共享资源，从而避免数据不一致和冲突。分布式锁的典型使用场景包括：

  • 防止重复提交：在电子商务系统中，用户可能会多次点击提交按钮，导致订单被重复创建。分布式锁可以确保在同一时刻只有一个订单被创建。
  • 保证数据一致性：在分布式系统中，多个节点可能会同时更新同一个数据。分布式锁可以确保在同一时刻只有一个节点能够更新数据，从而保证数据的一致性。
  • 限制并发访问：在分布式系统中，可能会存在多个节点同时访问同一个资源的情况。分布式锁可以限制并发访问的数量，从而防止系统超载。

简单实现方案

分布式锁的实现方案有很多种，常见的实现方案包括：

  • 基于数据库的分布式锁：这种方案通过在数据库中创建一个锁表来实现分布式锁。当一个节点需要获取锁时，它会向锁表中插入一条记录。如果插入成功，则表示锁已被获取。如果插入失败，则表示锁已被其他节点获取。
  • 基于Redis的分布式锁：这种方案通过使用Redis的SETNX命令来实现分布式锁。当一个节点需要获取锁时，它会向Redis中发送一个SETNX命令。如果命令执行成功，则表示锁已被获取。如果命令执行失败，则表示锁已被其他节点获取。
  • 基于ZooKeeper的分布式锁：这种方案通过使用ZooKeeper的临时节点来实现分布式锁。当一个节点需要获取锁时，它会在ZooKeeper中创建一个临时节点。如果创建成功，则表示锁已被获取。如果创建失败，则表示锁已被其他节点获取。

Spring AOP+自定义注解方式实现分布式锁

除了上述实现方案外，我们还可以使用Spring AOP和自定义注解来实现分布式锁。这种方式更加简单方便，而且可以与Spring框架无缝集成。

首先，我们需要创建一个自定义注解，用于标记需要加锁的方法。例如：

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DistributedLock {

    String value() default "";

    long timeout() default 10000;

    String message() default "";

}

然后，我们需要创建一个AOP拦截器，用于拦截加了@DistributedLock注解的方法。拦截器代码如下：

@Aspect
@Order(1)
public class DistributedLockAspect {

    @Pointcut("@annotation(com.example.demo.annotation.DistributedLock)")
    public void distributedLock() {

    }

    @Around("distributedLock()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        String lockKey = getLockKey(joinPoint);
        RLock lock = redisTemplate.opsForValue().getOperations().getLock(lockKey);
        boolean success = false;
        try {
            success = lock.tryLock(timeout, TimeUnit.MILLISECONDS);
            if (success) {
                return joinPoint.proceed();
            }
        } finally {
            if (success) {
                lock.unlock();
            }
        }
        throw new RuntimeException(message);
    }

    private String getLockKey(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
        MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();
        DistributedLock distributedLock = signature.getMethod().getAnnotation(DistributedLock.class);
        String lockKey = distributedLock.value();
        if (StringUtils.isEmpty(lockKey)) {
            lockKey = joinPoint.getTarget().getClass().getName() + "." + signature.getMethod().getName();
        }
        return lockKey;
    }

}

最后，我们需要在Spring配置文件中启用AOP拦截器。

<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true" />
<bean id="distributedLockAspect" class="com.example.demo.aspect.DistributedLockAspect" />

这样，我们就完成了基于Spring AOP和自定义注解的分布式锁实现。

结语

分布式锁在分布式系统中非常重要。它可以确保在同一时刻只有一个节点能够访问共享资源，从而避免数据不一致和冲突。本文详细分析了分布式锁的使用场景，并提供了基于Spring AOP和自定义注解的分布式锁实现方案。希望对读者有所帮助。