分布式锁的应用实践 | 微服务申请逐渐递增且不重复的号码

需求

用户在平台注册时，需要申请一个sip号，由固定部分 + 变化部分组成，其中变化的部分是从1000001开始，逐渐递增的，每申请一个，则加1。采用微服务的部署方式，能够从微服务集群中不冲突的获取号码。

方案设计

• 在单个服务内，通过synchronized防止多个线程抢一个资源，实现数据的一致性
• 在微服务集群中，通过分布式锁，防止多个服务抢同一个资源，实现分布式服务数据的一致性
• 这里采用redis分布式锁实现，实现如下：
  • SETNX key val：仅当key不存在时，设置一个 key 为 value 的字符串，返回1；若 key 存在，设置失败，返回 0；
  • Expire key timeout：为 key 设置一个超时时间，以 second 秒为单位，超过这个时间锁会自动释放，避免死锁；
  • DEL key：删除 key。

代码实现

private static final String NUM_LOCK_KEY = "NUM_LOCK";
private static final Long NUM_LOCK_EXPIRE = 500;
private static final Long MAX_NUMBER_INDEX = 1;
// 获取一个当前可用号码
private synchronized String getMaxValue() {
    
    // 获取号码锁，防止并发导致数据异常
    String lockKey = NUM_LOCK_KEY;
    RedisAtomicLong counter = new RedisAtomicLong(lockKey, redis.getConnectionFactory());
    Long lockValue = counter.incrementAndGet();
    // 如果其他线程调用，则等待重试，直到5次结束
    int count = 0;
    while (lockValue > 0 && count < 5) {
    
        try {
    
            Thread.sleep(NUM_LOCK_EXPIRE);
        } catch (InterruptedException e) {
    
            log.error("线程休眠异常, {}", e);
        }
        lockValue = counter.incrementAndGet();
        count++;
    }

    if (lockValue > 0) {
    
        log.info("获取号码锁失败");
        return null;
    } else {
    
        // 获得锁的线程设置锁的有效期，防止永久上锁
        redis.expire(lockKey, configValue.getSipNumLockExpire(), TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

    Map<String, Object> queryMap = new HashMap<>();
    queryMap.put("id", MAX_NUMBER_INDEX);
    MaxNo maxNo = maxNoDao.selectOneByMap(queryMap);
    long result = maxNoDao.update(maxNo);
    if (result == 0) {
    
        log.info("更新号码失败");
        return null;
    }

    // 释放号码锁
    redis.delete(lockKey);
    return maxNo.getMaxValue().toString();
}