Redis学习之Redisson实现分布式锁
Redisson实现分布式锁
Redisson 是 Java 的 Redis 高级客户端，提供了各种现成的分布式工具类便于我们使用 Redis。
官网：https://github.com/redisson/redisson
中文文档：https://github.com/redisson/redisson/wiki/
使用方式：
1)引入独立的Redisson包：
不建议引入 springboot-starter，因为可能会和 springboot 内置的 redis 整合冲突
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson</artifactId>
<version>3.23.1</version>
</dependency>2)创建一个Redisson客户端，代码如下：
@Configuration
public class RedissonConfig {
@Bean
public RedissonClient redissonClient(){
// 配置
Config config = new Config();
config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379")
.setPassword("123321");
// 创建RedissonClient对象
return Redisson.create(config);
}
}
3)使用Redisson的Lock，代码如下：
@Resource
private RedissionClient redissonClient;
@Test
void testRedisson() throws Exception{
//获取锁(可重入)，指定锁的名称
RLock lock = redissonClient.getLock("anyLock");
//尝试获取锁，参数分别是：获取锁的最大等待时间(期间会重试)，锁自动释放时间，时间单位
boolean isLock = lock.tryLock(1,10,TimeUnit.SECONDS);
//判断获取锁成功
if(isLock){
try{
System.out.println("执行业务");
}finally{
//释放锁
lock.unlock();
}
}
}如何实现可重入锁
目的：保证同一个线程可以多次获取同一把锁
解决思路：在锁的 value 中额外保存当前线程获取锁的次数，每次获取锁 +1、释放锁 -1，当次数为 0 时才真正删除 key。
采用hash结构来存储锁信息，如图:
流程如下：
注意：
-
所有的判断和操作都需要使用Lua脚本来保证原子性
-
每次获取和释放锁时要重置锁的有效期。
获取锁的Lua脚本:
释放锁的Lua脚本：
如何重试获取锁
基于 Redis Pub / Sub 发布订阅机制。
如何防止锁提前超时释放
基于看门狗机制
总的来说就是默认锁过期时间是30s，而自动续期机制在源码当中就是开启了定时任务，定时间隔是看门狗时间的三分之一，也就是10s，所以就是在业务没有处理完的情况下锁默认每隔10s续期到30s；
需要思考两个问题：
-
如何保证同一个锁只注册一个定时任务？
-
如何防止无限续期？
要解决这些问题，使用全局 ConcurrentHashMap 来管理锁 => 任务信息，key 为锁的 id，从而保证唯一。当某个锁释放时，从全局 ConcurrentHashMap 中取出定时任务并取消掉，然后把锁的信息从 Map 中删掉即可。
最终，完整的分布式锁流程如下：
如何解决主从一致性问题
为了提高redis的可用性，我们会搭建集群或者主从，现在以主从为例
此时我们去写命令，写在主机上， 主机会将数据同步给从机，但是假设在主机还没有来得及把数据写入到从机去的时候，此时主机宕机，哨兵会发现主机宕机，并且选举一个slave变成master，而此时新的master中实际上并没有锁信息，此时锁信息就已经丢掉了。
可以使用Redisson的MultiLock（联锁）来解决，和核心思想是开启多个Redis 主节点，设置锁时必须在所有主节点都写入成功，才算设置成功。如果出现有一个节点拿不到，都不能算是加锁成功，就保证了加锁的可靠性。
MutiLock 加锁原理
当我们去设置了多个锁时，redission会将多个锁添加到一个集合中，然后用while循环去不停去尝试拿锁，但是会有一个总共的加锁时间，这个时间是用需要加锁的个数 * 1500ms ，假设有3个锁，那么时间就是4500ms，假设在这4500ms内，所有的锁都加锁成功， 那么此时才算是加锁成功，如果在4500ms有线程加锁失败，则会再次去进行重试.
实现 MultiLock 的几个关键：
-
遍历所有节点，依次设置锁，并使用列表来记录所有主节点的锁是否设置成功。
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只要有一个节点设置不成功，就要释放所有的锁，从头来过。
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因为不同节点设置锁成功的时间不同，所以在所有锁设置成功后，要统一设置过期时间（但如果 leaseTime = -1 就不用了，因为开启了看门狗机制会自动续期）
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锁释放时间（leaseTime）必须要大于抢锁最大等待时间（waitTime），否则可能出现第一个节点抢到锁，最后一个节点还没抢到锁，之前的锁就已经超时释放了。所以如果指定了 waitTime 和 leaseTime，默认 leaseTime = waitTime * 2。
MultiLock最安全，但成本也是最高的。
