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redis乐观锁与悲观锁怎么使用

2023-07-06 02:08

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本篇内容主要讲解“redis乐观锁与悲观锁怎么使用”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“redis乐观锁与悲观锁怎么使用”吧!

概念

Redis是一个内存中的键值存储系统,支持多种数据结构,如字符串、哈希、列表等。Redis提供了两种锁机制,即乐观锁和悲观锁。

乐观锁

乐观锁是一种乐观的并发控制策略,它认为数据在大多数情况下不会被其他线程占用,因此每次需要修改数据时,都不会获取锁,而是直接进行修改。在Redis中,可以通过WATCH和CAS命令来实现乐观锁,WATCH命令用于监视一个或多个键,CAS命令用于检查并更新键的值。

例如,假设有一个计数器键counter,多个客户端都需要对其进行操作。使用乐观锁的方式,可以在每个客户端执行操作之前,先通过WATCH命令监视counter键:

WATCH countercurrent_count = GET counternew_count = current_count + 1MULTISET counter new_countEXEC

然后,在EXEC命令执行之前,使用GET命令再次获取counter键的值,并将其与之前获取的值进行比较。如果值相等,就说明期间没有其他客户端对counter键进行了修改,此时可以使用CAS命令将新值设置到counter键中。如果值不相等,则说明期间有其他客户端对counter键进行了修改,需要重新执行操作。

GET counter

悲观锁

悲观锁是一种悲观的并发控制策略,它认为数据在大多数情况下都会被其他线程占用,因此每次需要修改数据时,都会先获取锁,确保在修改期间没有其他线程可以访问该数据。在Redis中,可以通过WATCH命令来实现悲观锁,该命令可以监视一个或多个键,如果在事务执行期间有任何被监视键的值发生了变化,整个事务会被回滚。

还是上文的例子

WATCH countercurrent_count = GET counternew_count = current_count + 1MULTISET counter new_countEXEC

如果在执行事务期间,有其他客户端修改了counter键,那么整个事务会被回滚,需要重新执行。

悲观锁的优点在于它可以确保数据的一致性,但缺点在于它需要获取锁,可能会引起线程的阻塞,影响并发性能。

乐观锁示例

假设有一个电商平台,用户可以在平台上购买商品。为了保证数据的一致性,我们可以使用Redis的乐观锁来实现商品库存的扣减。

首先,我们需要在Redis中保存每个商品的库存信息,使用hash数据结构来保存,例如:

然后,在业务逻辑中,当用户购买一个商品时,需要执行以下步骤:

下面是使用Spring Boot实现的示例代码:

@Servicepublic class OrderService {    private final RedisTemplate<String, Integer> redisTemplate;    @Autowired    public OrderService(RedisTemplate<String, Integer> redisTemplate) {        this.redisTemplate = redisTemplate;    }    public void placeOrder(String sku, int quantity) {        String stockKey = "stock:" + sku;        while (true) {            // 监视商品库存键,以便在事务开始前检测是否有其他客户端修改了库存            redisTemplate.watch(stockKey);            // 获取当前库存数量            int currentStock = redisTemplate.opsForHash().get(stockKey, sku);            // 检查库存是否足够            if (currentStock < quantity) {                // 库存不足,放弃事务并抛出异常                redisTemplate.unwatch();                throw new RuntimeException("Out of stock");            }            // 计算新的库存数量            int newStock = currentStock - quantity;            // 开始事务            redisTemplate.multi();            // 更新库存数量            redisTemplate.opsForHash().put(stockKey, sku, newStock);            // 提交事务            List<Object> results = redisTemplate.exec();            // 如果事务执行成功,则退出循环            if (results != null) {                break;            }            // 如果事务执行失败,则重试        }    }}

在上面的代码中,我们使用RedisTemplate来操作Redis,其中watch方法用于监视商品库存键,opsForHash方法用于获取和修改商品库存的值,multi和exec方法用于开启和提交事务。

悲观锁示例

除了乐观锁,Redis还支持悲观锁,可以通过设置NX(Not Exist)或XX(Exist)标志来实现。例如,当NX标志设置为true时,如果锁不存在,会返回OK,并创建一个锁;如果锁已经存在,会返回null,表示获取锁失败。反之,当XX标志设置为true时,如果锁已经存在,会返回OK,表示获取锁成功;如果锁不存在,会返回null,表示获取锁失败。

下面是使用Spring Boot实现的悲观锁示例代码:

@Servicepublic class OrderService {    private final RedisTemplate<String, String> redisTemplate;    @Autowired    public OrderService(RedisTemplate<String, String> redisTemplate) {        this.redisTemplate = redisTemplate;    }    public void placeOrder(String sku, int quantity) {        String lockKey = "lock:" + sku;        // 尝试获取锁,如果锁已经存在,说明有其他线程正在执行相关操作        Boolean locked = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "locked");        if (!locked) {            // 获取锁失败,抛出异常            throw new RuntimeException("Unable to acquire lock");        }        // 设置锁的过期时间,防止锁被一直占用        redisTemplate.expire(lockKey, 10, TimeUnit.SECONDS);        try {            // 执行订单创建、扣减库存等操作        } finally {            // 释放锁            redisTemplate.delete(lockKey);        }    }}

在上面的代码中,我们使用setIfAbsent方法来尝试获取锁,如果锁已经存在,说明其他线程正在执行相关操作,此时会返回false,表示获取锁失败;否则,会返回true,表示获取锁成功。如果获取锁成功,我们会设置锁的过期时间,并执行相关操作,最后释放锁。

到此,相信大家对“redis乐观锁与悲观锁怎么使用”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是编程网网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!

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