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分布式锁(防止同时操作同一条数据)实现分析

news 2025/8/3 0:49:09

1. deleteLocked 方法：

public R deleteLocked(String id, String username) {String examReportUserKey = "examReportId_" + id + "_" + username;stringRedisTemplate.delete(examReportUserKey);return R.ok();
}

功能：删除指定用户对某个 ExamReport 的锁。
实现：通过删除 Redis 中对应的键来释放锁。

2. checkIfLocked 方法:

public boolean checkIfLocked(Long id, String username) {String examReportKey = "examReportId_" + id + "_";String examReportUserKey = "examReportId_" + id + "_" + username;Set keys = stringRedisTemplate.keys(examReportKey + "*");boolean iflocked = true;if (keys == null || keys.size() == 0) {iflocked = false;}for (Object key : keys) {if (examReportUserKey.equals(key.toString())) {String lockflag = stringRedisTemplate.opsForValue().get(examReportUserKey).toString();if (lockflag.equals("1")) {iflocked = false;break;}}}return iflocked;
}

功能：检查某个 ExamReport 是否被其他用户锁定。
实现：
获取所有以 examReportKey 开头的键。
检查是否存在与当前用户相关的键，并且该键的值为 "1"。
如果存在且值为 "1"，则表示未被锁定；否则表示已被锁定。

3. getLockIds 方法:

public String getLockIds(String username) {String examReportKey = "examReportId_";Set keys = stringRedisTemplate.keys(examReportKey + "*");String lockIds = "";List<String> lockIdsList = new ArrayList<>();for (Object key : keys) {String ids = key.toString();String[] parts = ids.split("_");if (!parts[2].equals(username)) {if (!lockIdsList.contains(parts[1])) {lockIdsList.add(parts[1]);}}}lockIds = String.join(",", lockIdsList);return lockIds;
}

功能：获取与特定用户名不匹配的锁 ID 列表。
实现：
获取所有以 examReportKey 开头的键。
提取与特定用户名不匹配的锁 ID，并去重。

4. checkUserLocked 方法

public void checkUserLocked(Long id, String username) {String examReportUserKey = "examReportId_" + id + "_" + username;stringRedisTemplate.opsForValue().set(examReportUserKey, "1", 1, TimeUnit.HOURS);
}

功能：为指定用户对某个 ExamReport 设置锁。
实现：
在 Redis 中设置一个键，键名为 examReportUserKey，值为 "1"，过期时间为 1 小时。

5. examReportService.lambdaQuery 方法

ExamReport examReport = examReportService.lambdaQuery().eq(ExamReport::getDelFlag, "0").eq(ExamReport::getStatus, 1).eq(ExamReport::getId, id).notIn(StringUtils.hasLength(ids), ExamReport::getId, ids).last("limit 1").one();

功能：查询符合条件的 ExamReport 记录，并排除已经获取到的锁 ID。
实现：
eq(ExamReport::getDelFlag, "0")：查询 del_flag 为 "0" 的记录。
eq(ExamReport::getStatus, 1)：查询 status 为 1 的记录。
eq(ExamReport::getId, id)：查询 id 为指定 id 的记录。
notIn(StringUtils.hasLength(ids), ExamReport::getId, ids)：如果 ids 不为空，则排除 id 在 ids 列表中的记录。
last("limit 1")：在查询的最后添加 LIMIT 1，确保只返回一条记录。
one()：执行查询并返回一条记录。

6. queryVerifyList 方法

public R queryVerifyList(@Param("prevId") String prevId) {String username = SecurityUtils.getUser().getUsername();String ids = getLockIds(username);RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();Map<String, Object> map = new HashMap<>();map.put("ids", ids);map.put("prevId", prevId);String url = basePath + "/appapi/queryVList?ids={ids}&prevId={prevId}";R result = restTemplate.getForObject(url, R.class, map);if (result == null) {return R.failed("请求失败");}if (result.getCode() == 200) {ExamReportCheckVO examReportCheckVO = JSON.parseObject(JSON.toJSONString(result.getData()), ExamReportCheckVO.class);checkUserLocked(examReportCheckVO.getId(), username);deleteLocked(prevId, username);return R.ok(examReportCheckVO);}return result;
}

功能：查询验证列表，并处理锁的获取和释放。
实现：
获取当前用户的用户名。
调用 getLockIds 方法获取当前用户未锁定的 ExamReport ID 列表。
使用 RestTemplate 发送 HTTP GET 请求到指定 URL，传递 ids 和 prevId 参数。
处理请求结果：
如果请求失败，返回失败响应。
如果请求成功且状态码为 200，解析返回的数据为 ExamReportCheckVO 对象。
调用 checkUserLocked 方法为新的 ExamReport 设置锁。
调用 deleteLocked 方法释放旧的 ExamReport 锁。
返回成功响应，包含 ExamReportCheckVO 对象。
如果请求成功但状态码不是 200，直接返回请求结果。

分布式锁的实现原理
1. 锁的获取
checkUserLocked 方法：
为指定用户对某个 ExamReport 设置锁。
键的格式为 examReportId_{id}_{username}，值为 "1"，过期时间为 1 小时。
2. 锁的检查
checkIfLocked 方法：
检查某个 ExamReport 是否被其他用户锁定。
通过查询 Redis 中的键来判断是否存在与当前用户相关的锁，并且该锁的值为 "1"。
如果存在且值为 "1"，则表示未被锁定；否则表示已被锁定。
3. 锁的释放
deleteLocked 方法：
删除指定用户对某个 ExamReport 的锁。
通过删除 Redis 中对应的键来释放锁。
4. 查询记录
examReportService.lambdaQuery 方法：
查询符合条件的 ExamReport 记录，并排除已经获取到的锁 ID。
确保返回的记录是未被锁定的。
5. 查询验证列表
queryVerifyList 方法：
获取当前用户的用户名。
获取当前用户未锁定的 ExamReport ID 列表。
发送 HTTP 请求查询验证列表。
处理请求结果，设置新锁并释放旧锁。
优缺点
优点
简单易懂：实现逻辑简单，容易理解和维护。
高可用性：利用 Redis 的高可用性和持久化特性，确保锁的可靠性和一致性。
自动过期：设置锁的过期时间，避免死锁问题。
缺点
性能问题：频繁的 keys 操作可能会导致性能瓶颈，特别是在数据量较大的情况下。
竞态条件：在高并发环境下，可能存在竞态条件，导致锁的不一致。
依赖 Redis：整个锁机制依赖于 Redis，如果 Redis 出现故障，锁机制将失效。
示例
假设 Redis 中有以下键：
examReportId_123_user1
examReportId_456_user1
examReportId_789_user2
examReportId_101_user3
操作流程
获取锁 ID 列表：
调用 getLockIds("user1") 会返回 789,101。
查询记录：
使用 examReportService.lambdaQuery 方法查询符合条件的 ExamReport 记录，并排除 789 和 101 这些已经被锁定的 ID。
检查锁状态：
调用 checkIfLocked(123, "user1") 会返回 false，表示 123 已经被 user1 锁定。
释放锁：
调用 deleteLocked("123", "user1") 会删除 examReportId_123_user1 键，释放锁。
查询验证列表：
调用 queryVerifyList("123") 会发送 HTTP 请求查询验证列表，并处理锁的获取和释放。
总结
通过上述方法，实现了一个基于 Redis 的分布式锁机制，确保在同一时间只有一个用户可以访问某个资源，从而避免并发冲突。虽然存在一些性能和竞态条件的问题，但在大多数场景下，这种实现方式是有效且可靠的。