SpringBoot中基于Redis实现分布式全局锁解决并发竞争
本文演示如何在SpringBoot项目中，通过使用Jedis客户端操作Redis，实现分布式的同步锁。重点解决多进程并行处理共享资源（如库存）时产生的并发竞争和数据错误问题，涵盖从依赖引入、工具类编写到业务逻辑整合的完整流程。
模拟无锁状态下的资源竞争
在微服务或分布式系统中，同一个服务启动多个实例时，它们通常是无状态的，而状态数据存储在数据库或缓存中。当多个线程同时访问并修改同一份内存中的共享变量时，若缺乏同步机制，就会导致数据错乱。
以下代码模拟了一个简单的库存扣减场景：初始库存为900，启动1000个线程尝试扣减。由于没有加锁，`goodsCount--` 操作并非原子性，会出现“超卖”或资源浪费的情况。
public class CommonConsumerService {
//库存个数
static int goodsCount = 900;
//卖出个数
static int saleCount = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
new Thread(() -> {
try {Thread.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {}
if (goodsCount > 0) {
goodsCount--;
System.out.println("剩余库存：" + goodsCount + " 卖出个数" + ++saleCount);
}
}).start();
}
Thread.sleep(3000);
}
}运行上述代码，最终结果往往显示剩余库存为0，但卖出数量不足900（例如899）。这意味着有部分资源被“吞掉”，即多个线程同时判断 `goodsCount > 0` 为真，然后都执行了减一操作，导致部分计数未实际消耗却减少了库存值。
使用Redis实现分布式锁
为了在多进程环境下保证资源共享的安全性，可以借助Redis的单线程特性和原子性命令来实现分布式锁。核心思路是：获取锁时使用 `SET key value NX PX timeout`，确保只有第一个请求能将键存入并设置过期时间；释放锁时使用Lua脚本，判断Value是否匹配再删除，防止误删他人的锁。
第1步：引入Redis依赖
在SpringBoot项目中，需要引入 `spring-boot-starter-data-redis` 以支持Redis连接。如果使用原生Jedis进行底层操作，还需确保项目中有对应的Jedis客户端依赖。
compile "org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-redis" // 注意：若直接使用Jedis API，需额外引入jedis客户端依赖 // compile "redis.clients:jedis:x.x.x"
第2步：封装Redis加锁工具类
创建一个工具类，封装获取锁和释放锁的逻辑。获取锁时，使用 `SETNX` (SET IF NOT EXIST) 确保键不存在时才设置，并配合 `PX` (毫秒过期时间) 防止死锁。释放锁时，必须校验当前持有锁的请求ID（requestId）是否与Key关联的值一致，以避免解锁错误。
package com.kingboy.common.utils;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import java.util.Collections;
/**
* Redis分布式锁工具类
*/
public class RedisTool {
private static final String LOCK_SUCCESS = "OK";
private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";
private static final String SET_WITH_EXPIRE_TIME = "PX";
private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
/**
* 尝试获取分布式锁
* @param jedis Redis客户端
* @param lockKey 锁的唯一标识
* @param requestId 请求标识（用于后续校验是否为自己持有的锁）
* @param expireTime 超时时间（毫秒）
* @return 是否获取成功
*/
public static boolean tryGetDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {
// SET key value NX PX time: 仅当key不存在时设置，并指定过期时间
String result = jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);
if (LOCK_SUCCESS.equals(result)) {
return true;
}
return false;
}
/**
* 释放分布式锁
* @param jedis Redis客户端
* @param lockKey 锁的唯一标识
* @param requestId 请求标识
* @return 是否释放成功
*/
public static boolean releaseDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
// 使用Lua脚本保证删除操作的原子性：先get比对，再del
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(requestId));
if (RELEASE_SUCCESS.equals(result)) {
return true;
}
return false;
}
}第3步：改造业务逻辑应用锁
将之前的无锁代码改为使用Redis锁。在每次进入临界区前，循环尝试获取锁，直到获取成功。处理完业务后，务必释放锁并关闭Jedis连接。
public class RedisLockConsumerService {
//库存个数
static int goodsCount = 900;
//卖出个数
static int saleCount = 0;
@SneakyThrows
public static void main(String[] args) {
// 创建JedisPool连接池，请根据实际环境修改IP和密码
JedisPool jedisPool = new JedisPool(new JedisPoolConfig(), "192.168.0.130", 6379, 1000);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
new Thread(() -> {
try {Thread.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {}
Jedis jedis = null;
boolean lock = false;
try {
jedis = jedisPool.getResource();
// 循环尝试获取锁
while (!lock) {
// requestId使用线程名，expireTime设置为10秒
lock = RedisTool.tryGetDistributedLock(jedis, "goodsCount",
Thread.currentThread().getName(), 10000);
}
// 获得锁后执行业务逻辑
if (goodsCount > 0) {
goodsCount--;
System.out.println("剩余库存：" + goodsCount + " 卖出个数" + ++saleCount);
}
} finally {
// 无论成功与否，都要尝试释放锁
if (jedis != null) {
RedisTool.releaseDistributedLock(jedis, "goodsCount", Thread.currentThread().getName());
jedis.close();
}
}
}).start();
}
Thread.sleep(3000);
jedisPool.close();
}
}执行改造后的程序，输出结果显示剩余库存正确归零，且卖出数量恰好为900。这证明了Redis分布式锁有效地解决了多线程/多进程间的资源竞争问题，保证了数据的原子性和一致性。
简要总结
通过上述示例，我们看到了在没有锁的情况下多线程操作共享变量的风险，以及如何利用Redis的原子性命令（SET NX PX）和Lua脚本构建一个简单的分布式锁机制。在实际生产环境中，建议直接使用经过充分测试的开源库（如Redission），以处理锁续期、看门狗等更复杂的场景。
以上就是SpringBoot中使用Redis作为全局锁示例过程的详细内容，更多关于SpringBoot Redis全局锁的资料请关注本站其它相关文章！
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