Redis 分布式锁遇到的序列化问题

发布于 2022-4-24 08:17
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作者 |jaxer
来源 | WriteOnRead(ID:WriteOnRead)

场景描述

最近使用 Redis 遇到了一个类似分布式锁的场景,跟 Redis 实现分布式锁类比一下,就是释放锁失败,也就是缓存删不掉。又踩了一个 Redis 的坑……

这是什么个情况、又是怎样排查的呢?

本文主要对此做个复盘。

问题排查

既然是释放锁有问题,那就先看看释放锁的代码吧。

释放锁

释放锁使用了 Lua 脚本,代码逻辑和 Lua 脚本如下:

释放锁示例代码

public Object release(String key, String value) {
  Object existedValue = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
  log.info("key:{}, value:{}, redis旧值:{}", key, value, existedValue);

  DefaultRedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>(COMPARE_AND_DELETE, Long.class);
  return stringRedisTemplate.execute(redisScript, Collections.singletonList(key), value);
}

释放锁使用的 Lua 脚本

if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1]
then
    return redis.call('del',KEYS[1])
else
    return 0
end;

删除脚本中,会先获取 Redis key 的旧值,并与入参 value 比较,二者相等时才会删除。

如果释放成功,也就是 Redis 缓存删除成功,返回值为 1,否则失败返回为 0。

乍一看代码似乎没啥问题,测一下试试?

不过既然要释放锁,在此之前肯定要加锁,先看看加锁的逻辑吧。

加锁

说到加锁这里的逻辑,代码里有两种实现方式:

示例代码一

public Object lock01(String key, String value) {
  log.info("lock01, key={}, value={}", key, value);
  return redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value, LOCKED_TIME, TimeUnit.SECONDS);
}

示例代码二

public Object lock02(String key, String value) {
  log.info("lock02, key={}, value={}", key, value);
  return stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value, LOCKED_TIME, TimeUnit.SECONDS);
}

其实它们的区别就在于前者使用了 RedisTemplate,而后者使用的是 StringRedisTemplate。

  • Q: 等等……为什么会有两个 template??
  • A: 憋说了,是我挖的坑,RedisTemplate 是我加的……现在回想都没想明白当初为什么这样搞,可能真是脑子一时抽风了。

先测试一下这两个方法?

测试一下

使用两种方式分别加锁,其中:lock01 为 k1 和 v1,lock02 为 k2 和 v2。

分别看下 k1、k2 的值(使用工具:RDM, Redis Desktop Manager):Redis 分布式锁遇到的序列化问题-开源基础软件社区Redis 分布式锁遇到的序列化问题-开源基础软件社区

可以看到 v1 是有双引号的,而 v2 没有。

猜测应该是序列化的问题,看看 Redis 配置?

RedisTemplate 配置

加锁那里可以看到,k1 使用了 RedisTemplate,而 k2 是 StringRedisTemplate,它们两个的配置有什么区别呢?

其中 RedisTemplate 的配置是自定义的,如下:

@Configuration
@AutoConfigureAfter(RedisAutoConfiguration.class)
public class RedisConfig {
  @Bean
  public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
    RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
    redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
    // 使用 Jackson2JsonRedisSerialize 替换默认序列化
    Jackson2JsonRedisSerializer<Object> jackson2JsonRedisSerializer
        = new Jackson2JsonRedisSerializer<>(Object.class);
    ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
    objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
    objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
    objectMapper.configure(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES, false);
    jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(objectMapper);
    // 设置 key、value 的序列化规则(尤其是 value)
    redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
    redisTemplate.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
    redisTemplate.afterPropertiesSet();
    return redisTemplate;
  }
}

StringRedisTemplate 的配置是 SpringBoot 默认的,即:

@Configuration
@ConditionalOnClass({RedisOperations.class})
@EnableConfigurationProperties({RedisProperties.class})
@Import({LettuceConnectionConfiguration.class, JedisConnectionConfiguration.class})
public class RedisAutoConfiguration {
  public RedisAutoConfiguration() {
  }
  @Bean
  @ConditionalOnMissingBean
  public StringRedisTemplate stringRedisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) throws UnknownHostException {
    StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate();
    template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
    return template;
  }
}

PS: SpringBoot 版本为 2.1.13.RELEASE

点进去 StringRedisTemplate 看下:

public class StringRedisTemplate extends RedisTemplate<String, String> {    
  public StringRedisTemplate() {
    // 注意这里的序列化设置
    setKeySerializer(RedisSerializer.string());
    setValueSerializer(RedisSerializer.string());
    setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
    setHashValueSerializer(RedisSerializer.string());
  }
  // ...
}

注意下序列化设置,继续跟进,看到底是什么方式:

public interface RedisSerializer<T> {
  static RedisSerializer<String> string() {
    return StringRedisSerializer.UTF_8;
  }
}
public class StringRedisSerializer implements RedisSerializer<String> {
  public static final StringRedisSerializer UTF_8 = new StringRedisSerializer(StandardCharsets.UTF_8);
    // ...
}

可以看到,StringRedisTemplate 的 key 和 value 默认都是用 StringRedisSerializer(StandardCharsets.UTF_8) 进行序列化的。

而 RedisTemplate 的 key 使用 StringRedisSerializer,value 使用的是 Jackson2JsonRedisSerializer 序列化(至于为什么用这个,这里就不是我写的了)。

到这里,基本可以定位到问题所在了:就是 RedisTemplate 的 value 序列化和 StringRedisTemplate 不一致。

如果改成一致就可以了吗?验证一下试试。

验证推论

把 RedisTemplate 的 value 序列化方式修改为 StringRedisSerializer:

@Configuration
@AutoConfigureAfter(RedisAutoConfiguration.class)
public class RedisConfig {
  @Bean
  public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
    RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();      
    // ...
    redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
    redisTemplate.setValueSerializer(new StringRedisSerializer());
    // ...
    return redisTemplate;
  }
}

再调用两种加锁逻辑,看下 k1、k2 的值:Redis 分布式锁遇到的序列化问题-开源基础软件社区

Redis 分布式锁遇到的序列化问题-开源基础软件社区

可以看到,v1 的双引号没了,释放锁的服务也能正常删掉了。

嗯,就是这里的问题。

至于两者序列化的源码,有兴趣的盆友们可以继续研究,这里就不再深入探讨了。

小结

本文遇到的这个问题,主要是因为使用了不同的 RedisTemplate 来加锁和释放锁,而这两个 template 使用了不同的序列化方式,最终还是序列化带来的问题。

当初真是草率了,而且一时还没测出来……

对于生产环境,还是要慎之又慎:如临深渊,如履薄冰。

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