摘要:作为互联网大厂后端开发人员,在项目开发过程中,你有没有遇到过这样的问题:多个服务实例同时访问共享资源,导致数据不一致、业务逻辑混乱?没错,这就是分布式环境下常见的并发问题,而分布式锁就是解决这类问题的关键。在 Spring Boot3 的开发场景中,如何高效实
作为互联网大厂后端开发人员,在项目开发过程中,你有没有遇到过这样的问题:多个服务实例同时访问共享资源,导致数据不一致、业务逻辑混乱?没错,这就是分布式环境下常见的并发问题,而分布式锁就是解决这类问题的关键。在 Spring Boot3 的开发场景中,如何高效实现分布式锁,也成为了我们必须攻克的技术难题。
如今,随着微服务架构的广泛应用,分布式系统的复杂性不断增加。Spring Boot3 作为新一代 Java 开发框架,以其高效、便捷的特性深受后端开发人员喜爱。但在处理分布式系统的并发控制时,我们需要一套可靠的分布式锁机制,来保证系统的稳定性和数据的一致性。传统的单机锁方案在分布式环境下不再适用,因此,探索适合 Spring Boot3 的分布式锁实现方法迫在眉睫。
在 Spring Boot3 中,实现分布式锁有多种方式,每种方式都有其特点和适用场景,下面为你详细介绍几种常见的实现方案。
redis 是一个高性能的 key-value 存储系统,由于其单线程的特性和丰富的原子操作命令,使其成为实现分布式锁的热门选择。
首先,你需要在项目的pom.xml文件中引入 Redis 相关依赖:
org.springframework.bootspring-boot-starter-data-redis然后,在application.yml文件中配置 Redis 服务器的地址、端口等连接信息:
spring:redis:host: localhostport: 6379获取锁时,我们可以利用 Redis 的SET命令结合NX(只有键不存在时才设置)和EX(设置键的过期时间)参数来尝试获取锁,通过RedisTemplate来实现这一操作:
public boolean trylock(String lockKey, long expireTime) {return redisTemplate.opsForValue.setIfAbsent(lockKey, "locked", expireTime, TimeUnit.SECONDS);}成功获取到锁后,执行相关业务逻辑,完成后通过DEL命令释放锁。为确保判断锁的持有者和释放锁的操作是原子性的,可使用 Lua 脚本:
public void releaseLock(String lockKey) {String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";redisTemplate.execute(new DefaultRedisScript(script, Long.class), Collections.singletonList(lockKey), "locked");}Redisson 是一个在 Redis 的基础上实现的 java 驻内存数据网格(In-Memory Data Grid),它提供了一系列分布式的 Java 常用对象,包括分布式锁。
同样先在pom.xml文件中引入 redisson 的依赖:
org.redissonredisson-spring-boot-starter3.16.1在application.yml文件中配置 Redis 的连接信息。然后创建一个类来管理分布式锁的获取和释放:
import org.redisson.api.RLock;import org.redisson.api.RedissonClient;import org.springframework.stereotype.Component;import javax.annotation.Resource;import java.util.concurrent.TimeUnit;@Componentpublic class RedissonLockService {@Resourceprivate RedissonClient redissonClient;public boolean tryLock(String lockKey, long waitTime, long leaseTime) {RLock lock = redissonclient.getLock(lockKey);try {return lock.tryLock(waitTime, leaseTime, TimeUnit.SECONDS);} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread.interrupt;return false;}}public void releaseLock(String lockKey) {RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);lock.unlock;}}Redisson 的分布式锁实现更加便捷,它内置了很多复杂的逻辑,如锁的自动续期,避免了因业务执行时间过长导致锁过期的问题。
zookeeper 是一个开源的分布式协调服务,它通过维护一个树形的数据结构,提供了数据发布 / 订阅、负载均衡、分布式锁等功能。
搭建好 Zookeeper 环境后,在 Spring Boot3 项目的pom.xml文件中添加 Spring Cloud Zookeeper 的依赖以及 Zookeeper 的依赖:
org.springframework.cloudspring-cloud-starter-zookeeper-discoveryorg.apache.zookeeperzookeeper3.8.0在配置文件中配置 Zookeeper 服务器的地址和端口。使用InterProcessMutex来表示分布式锁:
import org.apache.curator.framework.CuratorFramework;import org.apache.curator.framework.CuratorFrameworkFactory;import org.apache.curator.framework.recipes.locks.InterProcessMutex;import org.apache.curator.retry.ExponentialBackoffRetry;import org.springframework.stereotype.Component;import javax.annotation.PostConstruct;import java.util.concurrent.TimeUnit;@Componentpublic class ZookeeperLockService {private static final String ZOOKEEPER_SERVER = "localhost:2181";private CuratorFramework client;@PostConstructpublic void init {client = CuratorFrameworkFactory.builder.connectString(ZOOKEEPER_SERVER).retryPolicy(new ExponentialBackoffRetry(1000, 3)).build;client.start;}public boolean tryLock(String lockKey, long waitTime) {InterProcessMutex mutex = new InterProcessMutex(client, "/locks/" + lockKey);try {return mutex.acquire(waitTime, TimeUnit.SECONDS);} catch (Exception e) {e.printStackTrace;return false;}}public void releaseLock(String lockKey) {InterProcessMutex mutex = new InterProcessMutex(client, "/locks/" + lockKey);try {mutex.release;} catch (Exception e) {e.printStackTrace;}}}Zookeeper 通过节点的创建和删除来实现锁的获取和释放,其强一致性保证了分布式锁的可靠性。
以上就是在 Spring Boot3 中实现分布式锁的几种常见方案。每种方案都有各自的优缺点,Redis 实现简单高效,适合对性能要求较高的场景;Redisson 功能强大,使用便捷,能处理复杂的业务场景;Zookeeper 则具有强一致性,适合对数据一致性要求严格的场景。
作为后端开发人员,我们要根据项目的实际需求,选择最适合的分布式锁实现方案。如果你在实际开发中还有其他关于 Spring Boot3 分布式锁的问题,或者有更好的实现方式,欢迎在评论区留言讨论,让我们一起学习,共同进步!也别忘了点赞、收藏这篇文章,方便后续随时查阅哦!
来源:从程序员到架构师一点号