Redis 使用Redisson+Rlock实现分布式锁
使用setnx+Lua脚本实现分布式锁会有一个问题:如果操作共享资源的时间大于过期时间,就会出现锁提前过期的问题,进而导致分布式锁直接失效。如果锁的超时时间设置过长,又会影响到性能。 如果操作共享资源的操作还未完成,锁过期时间能够自己续期就好了
对这个问题 Redisson 提供了现成的解决方案。
Redisson 简介
Redisson 是一个开源的 Java 语言 Redis 客户端,提供了很多开箱即用的功能,不仅仅包括多种分布式锁的实现。并且,Redisson 还支持 Redis 单机、Redis Sentinel 、Redis Cluster 等多种部署架构。
Redisson 分布式锁使用
1.依赖
依赖可以有两种导入方式:原生和SpringBoot集成的starter。
<!-- 原生-->
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson</artifactId>
<version>3.13.6</version>
</dependency>
<!-- 另一种SpringBoot集成starter -->
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
<version>3.13.6</version>
</dependency>
2.配置类
@Configuration
public class RedissionConfig {
@Value("${spring.redis.host}")
private String redisHost;
@Value("${spring.redis.password}")
private String password;
private int port = 6379;
@Bean
public RedissonClient getRedisson() {
Config config = new Config();
config.useSingleServer().
setAddress("redis://" + redisHost + ":" + port).
setPassword(password);
config.setCodec(new JsonJacksonCodec());
return Redisson.create(config);
}
}
3.使用分布式锁
@Autowired
private RedissonClient redissonClient;
//1.获取指定的分布式锁对象
RLock lock = redissonClient.getLock(key);
try {
//2.拿锁且不设置锁超时时间,具备 Watch Dog 自动续期机制
lock.lock();
logger.info("业务逻辑操作");
} finally {
//释放锁
lock.unlock();
}
Redisson 如何实现锁的续期
Redisson 中的分布式锁自带自动续期机制,使用起来非常简单,原理也比较简单,其提供了一个专门用来监控和续期锁的 Watch Dog( 看门狗),如果操作共享资源的线程还未执行完成的话,Watch Dog 会不断地延长锁的过期时间,进而保证锁不会因为超时而被释放。只有未指定锁超时时间,才会使用到 Watch Dog 自动续期机制。
redisson
在加锁成功后,会注册一个定时任务监听这个锁,每隔10秒就去查看这个锁,如果还持有锁,就对过期时间
进行续期。默认过期时间30秒。这个机制也被叫做:“看门狗
”。
Redis 如何实现可重入锁
所谓可重入锁指的是在一个线程中可以多次获取同一把锁,比如一个线程在执行一个带锁的方法,该方法中又调用了另一个需要相同锁的方法,则该线程可以直接执行调用的方法即可重入 ,而无需重新获得锁。像 Java 中的 synchronized
和 ReentrantLock
都属于可重入锁。
不可重入的分布式锁基本可以满足绝大部分业务场景了,一些特殊的场景可能会需要使用可重入的分布式锁。
可重入分布式锁的实现核心思路是线程在获取锁的时候判断是否为自己的锁,如果是的话,就不用再重新获取了。为此,我们可以为每个锁关联一个可重入计数器和一个占有它的线程。当可重入计数器大于 0 时,则锁被占有,需要判断占有该锁的线程和请求获取锁的线程是否为同一个。
Redisson 内置了多种类型的锁。比如可重入锁(Reentrant Lock)、自旋锁(Spin Lock)、公平锁(Fair Lock)、多重锁(MultiLock)、 红锁(RedLock)、 读写锁(ReadWriteLock)。
Redis 如何解决集群情况下分布式锁的可靠性
Redis 集群下,分布式锁的实现会存在一些问题。由于 Redis 集群数据同步到各个节点时是异步的,如果在 Redis 主节点获取到锁后,在没有同步到其他节点时,Redis 主节点宕机了,此时新的 Redis 主节点依然可以获取锁,所以多个应用服务就可以同时获取到锁。
针对这个问题,Redis 之父 antirez 设计了 Redlock 算法 来解决。
Redlock 算法的思想是让客户端向 Redis 集群中的多个独立的 Redis 实例依次请求申请加锁,如果客户端能够和半数以上的实例成功地完成加锁操作,那么我们就认为,客户端成功地获得分布式锁,否则加锁失败。
即使部分 Redis 节点出现问题,只要保证 Redis 集群中有半数以上的 Redis 节点可用,分布式锁服务就是正常的。
Redlock 是直接操作 Redis 节点的,并不是通过 Redis 集群操作的,这样才可以避免 Redis 集群主从切换导致的锁丢失问题。
Redlock 实现比较复杂,性能比较差,发生时钟变迁的情况下还存在安全性隐患。
实际项目中不建议使用 Redlock 算法,成本和收益不成正比。
如果不是非要实现绝对可靠的分布式锁的话,其实单机版 Redis 就完全够了,实现简单,性能也非常高。
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