使用Redis可重入锁解决多线程竞争问题

在多线程编程中，共享资源会出现竞争问题，而可重入锁是解决竞争问题的一种重要方式。Redis是一个高性能的内存缓存数据库，而且Redis的锁可以实现可重入，因此本文将介绍如何使用Redis可重入锁解决多线程竞争问题。

1. Redis可重入锁介绍

Redis锁主要有三种类型：普通锁、可重入锁和红锁。其中可重入锁可以被同一个线程多次获取，而普通锁和红锁只能被获取一次。

Redis的可重入锁主要是基于setnx和expire指令实现的。其中setnx指令用于设置键值对，当键不存在时才会设置成功；expire指令用于给键设置过期时间，过期时间一到，键就会自动被删除。

核心思想是：在加锁时，将线程ID等信息作为value存入Redis中；在释放锁时，只有当存储的value为线程ID时才能删除此锁，确保锁的归属问题。

2. Redis可重入锁实现

下面是一个简单的可重入锁实现代码，在Java中使用Jedis客户端：

“`java

public class RedisReentrantLock {

private final Jedis jedis;

private final String lockKey;

private Thread currentOwnerThread;

private int lockCount = 0;

public RedisReentrantLock(Jedis jedis, String lockKey) {

this.jedis = jedis;

this.lockKey = lockKey;

}

public synchronized boolean acquire() {

if (lockCount > 0 && currentOwnerThread == Thread.currentThread()) {

lockCount++;

return true;

}

if (jedis.setnx(lockKey, String.valueOf(Thread.currentThread().getId())) == 1) {

currentOwnerThread = Thread.currentThread();

lockCount++;

jedis.expire(lockKey, 10);

return true;

}

return false;

}

public synchronized boolean release() {

if (lockCount == 0 || currentOwnerThread != Thread.currentThread()) {

return false;

}

lockCount–;

if (lockCount == 0) {

jedis.del(lockKey);

currentOwnerThread = null;

}

return true;

}

}

在这个实现中，acquire()方法尝试获取锁，如果锁已经被当前线程获取到了就直接增加计数；如果没有被其他线程获取，就调用setnx方法设置键值对，并且给键设置过期时间，同时让当前线程成为当前所有者。release()方法用于释放锁，释放锁时需要检查当前线程是不是所有者线程，如果是则将计数器减一；如果计数器已经为0，就删除相关键值，并清空当前所有者线程。3. Redis可重入锁使用示例下面是一个简单的多线程示例，模拟了多个线程同时竞争一个任务的场景，使用Redis可重入锁来解决竞争问题。```javapublic class MyRunnable implements Runnable {    private RedisReentrantLock lock;    private int taskNumber;    public MyRunnable(RedisReentrantLock lock, int taskNumber) {        this.lock = lock;        this.taskNumber = taskNumber;    }    public void run() {        try {            System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + " start using lock for task " + taskNumber);            while (!lock.acquire()) {                Thread.sleep(1000);            }            System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + " acquire lock for task " + taskNumber);            Thread.sleep(2000);            System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + " finished task " + taskNumber);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            lock.release();        }    }}public static void mn(String[] args) {    Jedis jedis = new Jedis("localhost");    RedisReentrantLock lock = new RedisReentrantLock(jedis, "mylock");    ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);    for (int i = 0; i         executor.execute(new MyRunnable(lock, i));    }    executor.shutdown();}

如上所述，该示例中创建了3个线程模拟多个线程同时竞争同一个任务。每个线程调用MyRunnable的run方法来模拟操作任务，获取或释放可重入锁。

4. 总结

本文介绍了Redis的可重入锁的实现方法及使用方式，可重入锁可以被同一个线程多次获取，有效解决了多线程竞争问题。在实际开发中，使用Redis可重入锁可以避免并发问题，提高程序的稳定性和性能。

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