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Redisson 分布式锁原理

1. 工具类

package com.meta.mall.common.utils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/** * redisson 分布式工具类 * * @author gaoyang * @date 2022-05-14 08:58 */
@Slf4j
@Component
public class RedissonUtils { 

@Resource
private RedissonClient redissonClient;
/** * 加锁 * * @param lockKey */
public void lock(String lockKey) { 

RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
lock.lock();
}
/** * 带过期时间的锁 * * @param lockKey key * @param leaseTime 上锁后自动释放锁时间 */
public void lock(String lockKey, long leaseTime) { 

RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
lock.lock(leaseTime, TimeUnit.SECONDS);
}
/** * 带超时时间的锁 * * @param lockKey key * @param leaseTime 上锁后自动释放锁时间 * @param unit 时间单位 */
public void lock(String lockKey, long leaseTime, TimeUnit unit) { 

RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
lock.lock(leaseTime, unit);
}
/** * 尝试获取锁 * * @param lockKey key * @return */
public boolean tryLock(String lockKey) { 

RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
return lock.tryLock();
}
/** * 尝试获取锁 * * @param lockKey key * @param waitTime 最多等待时间 * @param leaseTime 上锁后自动释放锁时间 * @return boolean */
public boolean tryLock(String lockKey, long waitTime, long leaseTime) { 

RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
try { 

return lock.tryLock(waitTime, leaseTime, TimeUnit.SECONDS);
} catch (InterruptedException e) { 

log.error("RedissonUtils - tryLock异常", e);
}
return false;
}
/** * 尝试获取锁 * * @param lockKey key * @param waitTime 最多等待时间 * @param leaseTime 上锁后自动释放锁时间 * @param unit 时间单位 * @return boolean */
public boolean tryLock(String lockKey, long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) { 

RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
try { 

return lock.tryLock(waitTime, leaseTime, unit);
} catch (InterruptedException e) { 

log.error("RedissonUtils - tryLock异常", e);
}
return false;
}
/** * 释放锁 * * @param lockKey key */
public void unlock(String lockKey) { 

RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
lock.unlock();
}
/** * 是否存在锁 * * @param lockKey key * @return */
public boolean isLocked(String lockKey) { 

RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
return lock.isLocked();
}
}

2. lock和tryLock的区别

1. 返回值
   lock 是 void；
   tryLock 是 boolean。

2. 时机
   lock 一直等锁释放；
   tryLock 获取到锁返回true，获取不到锁并直接返回false。

lock拿不到锁会一直等待。tryLock是去尝试，拿不到就返回false，拿到返回true。
tryLock是可以被打断的，被中断的，lock是不可以。

3. 源码分析

3.1 lock

private void lock(long leaseTime, TimeUnit unit, boolean interruptibly) throws InterruptedException { 

// 获取当前线程 ID
long threadId = Thread.currentThread().getId();
// 获取锁，正常获取锁则ttl为null，竞争锁时返回锁的过期时间
Long ttl = tryAcquire(-1, leaseTime, unit, threadId);
// lock acquired
if (ttl == null) { 

return;
}
// 订阅锁释放事件
// 如果当前线程通过 Redis 的 channel 订阅锁的释放事件获取得知已经被释放，则会发消息通知待等待的线程进行竞争
RFuture<RedissonLockEntry> future = subscribe(threadId);
if (interruptibly) { 

commandExecutor.syncSubscriptionInterrupted(future);
} else { 

commandExecutor.syncSubscription(future);
}
try { 

while (true) { 

// 循环重试获取锁，直至重新获取锁成功才跳出循环
// 此种做法阻塞进程，一直处于等待锁手动释放或者超时才继续线程
ttl = tryAcquire(-1, leaseTime, unit, threadId);
// lock acquired
if (ttl == null) { 

break;
}
// waiting for message
if (ttl >= 0) { 

try { 

future.getNow().getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
} catch (InterruptedException e) { 

if (interruptibly) { 

throw e;
}
future.getNow().getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
} else { 

if (interruptibly) { 

future.getNow().getLatch().acquire();
} else { 

future.getNow().getLatch().acquireUninterruptibly();
}
}
}
} finally { 

// 最后释放订阅事件
unsubscribe(future, threadId);
}
// get(lockAsync(leaseTime, unit));
}

    <T> RFuture<T> tryLockInnerAsync(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId, RedisStrictCommand<T> command) { 

return evalWriteAsync(getRawName(), LongCodec.INSTANCE, command,
"if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then " +
"redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1); " +
"redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
"return nil; " +
"end; " +
"if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then " +
"redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1); " +
"redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
"return nil; " +
"end; " +
"return redis.call('pttl', KEYS[1]);",
Collections.singletonList(getRawName()), unit.toMillis(leaseTime), getLockName(threadId));
}

此段脚本为一段lua脚本：
KEY[1]: 为你加锁的lock值
ARGV[2]: 为线程id
ARGV[1]: 为设置的过期时间

第一个if：
判断是否存在设置lock的key是否存在，不存在则利用redis的hash结构设置一个hash，值为1，并设置过期时间，后续返回锁。
第二个if：
判断是否存在设置lock的key是否存在，存在此线程的hash，则为这个锁的重入次数加1（将hash值+1），并重新设置过期时间，后续返回锁。
最后返回：
这个最后返回不是说最后结果返回，是代表以上两个if都没有进入，则代表处于竞争锁的情况，后续返回竞争锁的过期时间。

3.2 tryLock

tryLock具有返回值，true或者false，表示是否成功获取锁。tryLock前期获取锁逻辑基本与lock一致，主要是后续获取锁失败的处理逻辑与lock不一致。

    public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException { 

long time = unit.toMillis(waitTime);
long current = System.currentTimeMillis();
long threadId = Thread.currentThread().getId();
Long ttl = tryAcquire(waitTime, leaseTime, unit, threadId);
// lock acquired
if (ttl == null) { 

return true;
}
// 获取锁失败后，中途tryLock会一直判断中间操作耗时是否已经消耗锁的过期时间，如果消耗完则返回false
time -= System.currentTimeMillis() - current;
if (time <= 0) { 

acquireFailed(waitTime, unit, threadId);
return false;
}
current = System.currentTimeMillis();
// 订阅锁释放事件
// 如果当前线程通过 Redis 的 channel 订阅锁的释放事件获取得知已经被释放,则会发消息通知待等待的线程进行竞争.
RFuture<RedissonLockEntry> subscribeFuture = subscribe(threadId);
// 将订阅阻塞，阻塞时间设置为我们调用tryLock设置的最大等待时间，超过时间则返回false
if (!subscribeFuture.await(time, TimeUnit.MILLISECONDS)) { 

if (!subscribeFuture.cancel(false)) { 

subscribeFuture.onComplete((res, e) -> { 

if (e == null) { 

unsubscribe(subscribeFuture, threadId);
}
});
}
acquireFailed(waitTime, unit, threadId);
return false;
}
try { 

time -= System.currentTimeMillis() - current;
if (time <= 0) { 

acquireFailed(waitTime, unit, threadId);
return false;
}
// 循环获取锁，但由于上面有最大等待时间限制，基本会在上面返回false
while (true) { 

long currentTime = System.currentTimeMillis();
ttl = tryAcquire(waitTime, leaseTime, unit, threadId);
// lock acquired
if (ttl == null) { 

return true;
}
time -= System.currentTimeMillis() - currentTime;
if (time <= 0) { 

acquireFailed(waitTime, unit, threadId);
return false;
}
// waiting for message
currentTime = System.currentTimeMillis();
if (ttl >= 0 && ttl < time) { 

subscribeFuture.getNow().getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
} else { 

subscribeFuture.getNow().getLatch().tryAcquire(time, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
time -= System.currentTimeMillis() - currentTime;
if (time <= 0) { 

acquireFailed(waitTime, unit, threadId);
return false;
}
}
} finally { 

unsubscribe(subscribeFuture, threadId);
}
// return get(tryLockAsync(waitTime, leaseTime, unit));
}

应尽量使用tryLock，且携带参数，因为可设置最大等待时间以及可及时获取加锁返回值，后续可做一些其他加锁失败的业务