【分布式锁】05-使用Redisson中Semaphore和CountDownLatch原理
前言
前面已经写了Redisson大多的内容，我们再看看Redisson官网共有哪些组件：
image.png
剩下还有Semaphore和CountDownLatch两块，我们就趁热打铁，赶紧看看Redisson是如何实现的吧。
我们在JDK中都知道Semaphore和CountDownLatch两兄弟，这里就不多赘述，不了解的可以再回头看看。
Semaphore使用示例
先看下Semaphore原理图如下：
image.png
接着我们看下Redisson中使用的案例：
RSemaphore semaphore = redisson.getSemaphore("semaphore");
// 同时最多允许3个线程获取锁
semaphore.trySetPermits(3);
for(int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(new Date() + "：线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]尝试获取Semaphore锁");
semaphore.acquire();
System.out.println(new Date() + "：线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]成功获取到了Semaphore锁，开始工作");
Thread.sleep(3000);
semaphore.release();
System.out.println(new Date() + "：线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]释放Semaphore锁");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
Semaphore源码解析
接着我们根据上面的示例，看看源码是如何实现的：
第一步：
semaphore.trySetPermits(3);
public class RedissonSemaphore extends RedissonExpirable implements RSemaphore {
@Override
public boolean trySetPermits(int permits) {
return get(trySetPermitsAsync(permits));
}
@Override
public RFuture<Boolean> trySetPermitsAsync(int permits) {
return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,
"local value = redis.call('get', KEYS[1]); " +
"if (value == false or value == 0) then "
+ "redis.call('set', KEYS[1], ARGV[1]); "
+ "redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]); "
+ "return 1;"
+ "end;"
+ "return 0;",
Arrays.<Object>asList(getName(), getChannelName()), permits);
}
}
执行流程为：
- get semaphore，获取到一个当前的值
- 第一次数据为0， 然后使用set semaphore 3，将这个信号量同时能够允许获取锁的客户端的数量设置为3
- 然后发布一些消息，返回1
接着看看semaphore.acquire();和semaphore.release(); 逻辑：
public class RedissonSemaphore extends RedissonExpirable implements RSemaphore {
@Override
public RFuture<Boolean> tryAcquireAsync(int permits) {
if (permits < 0) {
throw new IllegalArgumentException("Permits amount can't be negative");
}
if (permits == 0) {
return RedissonPromise.newSucceededFuture(true);
}
return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,
"local value = redis.call('get', KEYS[1]); " +
"if (value ~= false and tonumber(value) >= tonumber(ARGV[1])) then " +
"local val = redis.call('decrby', KEYS[1], ARGV[1]); " +
"return 1; " +
"end; " +
"return 0;",
Collections.<Object>singletonList(getName()), permits);
}
@Override
public RFuture<Void> releaseAsync(int permits) {
if (permits < 0) {
throw new IllegalArgumentException("Permits amount can't be negative");
}
if (permits == 0) {
return RedissonPromise.newSucceededFuture(null);
}
return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), StringCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_VOID,
"local value = redis.call('incrby', KEYS[1], ARGV[1]); " +
"redis.call('publish', KEYS[2], value); ",
Arrays.<Object>asList(getName(), getChannelName()), permits);
}
}
先看看加锁的逻辑tryAcquireAsync()：
- get semaphore，获取到一个当前的值，比如说是3，3 > 1
- decrby semaphore 1，将信号量允许获取锁的客户端的数量递减1，变成2
- decrby semaphore 1
- decrby semaphore 1
- 执行3次加锁后，semaphore值为0
此时如果再来进行加锁则直接返回0，然后进入死循环去获取锁，如下图：
image.png
接着看看解锁逻辑releaseAsync() ：
- incrby semaphore 1，每次一个客户端释放掉这个锁的话，就会将信号量的值累加1，信号量的值就不是0了
看到这里大家就明白了了，Redisson实现Semaphore其实是很简单了
CountDownLatch使用示例
使用案例：
RCountDownLatch latch = redisson.getCountDownLatch("anyCountDownLatch");
latch.trySetCount(3);
System.out.println(new Date() + "：线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]设置了必须有3个线程执行countDown，进入等待中。。。");
for(int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(new Date() + "：线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]在做一些操作，请耐心等待。。。。。。");
Thread.sleep(3000);
RCountDownLatch localLatch = redisson.getCountDownLatch("anyCountDownLatch");
localLatch.countDown();
System.out.println(new Date() + "：线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]执行countDown操作");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
latch.await();
System.out.println(new Date() + "：线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]收到通知，有3个线程都执行了countDown操作，可以继续往下走");
CountDownLatch 源码解析
源码如下：
public class RedissonCountDownLatch extends RedissonObject implements RCountDownLatch {
@Override
public RFuture<Boolean> trySetCountAsync(long count) {
return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,
"if redis.call('exists', KEYS[1]) == 0 then "
+ "redis.call('set', KEYS[1], ARGV[2]); "
+ "redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]); "
+ "return 1 "
+ "else "
+ "return 0 "
+ "end",
Arrays.<Object>asList(getName(), getChannelName()), newCountMessage, count);
}
@Override
public RFuture<Void> countDownAsync() {
return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,
"local v = redis.call('decr', KEYS[1]);" +
"if v <= 0 then redis.call('del', KEYS[1]) end;" +
"if v == 0 then redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]) end;",
Arrays.<Object>asList(getName(), getChannelName()), zeroCountMessage);
}
}
先分析trySetCount()方法逻辑：
- exists anyCountDownLatch，第一次肯定是不存在的
- set redisson_countdownlatch__channel__anyCountDownLatch 3
- 返回1
接着分析latch.await();方法，如下图：
image.png
这个方法其实就是陷入一个while true死循环，不断的get anyCountDownLatch的值，如果这个值还是大于0那么就继续死循环，否则的话呢，就退出这个死循环
最后分析localLatch.countDown();方法：
- decr anyCountDownLatch，就是每次一个客户端执行countDown操作，其实就是将这个cocuntDownLatch的值递减1
await()方面已经分析过，死循环去判断anyCountDownLatch对应存储的值是否为0，如果为0则接着执行自己的逻辑
总结
看到了这里 这两个组件是不是很简单？
到了这里，Redisson部分的学习都已经结束了，后面还会学习ZK实现分布式锁的原理。
申明
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