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一文詳解Redisson分布式鎖底層實(shí)現(xiàn)原理

更新時(shí)間：2023年07月12日 09:29:08 作者：_Apricity

這篇文章主要詳細(xì)介紹了Redisson分布式鎖底層實(shí)現(xiàn)原理,本文通過(guò)實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

在Java中有很多保證線程安全的方式，比如synchorized，lock鎖等等，這些在單機(jī)環(huán)境下都能發(fā)揮不錯(cuò)的作用，但是在分布式的環(huán)境下，這些機(jī)制就會(huì)失去大部分的作用。

在分布式環(huán)境下就需要引入分布式鎖，實(shí)現(xiàn)分布式鎖的方式有好多種，比如redis、zookeeper，或者通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是在分布式的情況下還需要考慮機(jī)器宕機(jī)的情況，如果某臺(tái)機(jī)器上的線程獲取到了這個(gè)鎖，但此時(shí)機(jī)器宕機(jī)了。那么就沒辦法去釋放，就會(huì)造成死鎖的情況。

為了避免這種情況，就需要給鎖加上一個(gè)過(guò)期時(shí)間，而過(guò)期時(shí)間的設(shè)定又是一個(gè)令人非常頭疼的問(wèn)題。

在Redisson種有一個(gè)看門狗機(jī)制，它給出了一種過(guò)期時(shí)間的很好的解決辦法。下面就來(lái)研究一下它具體實(shí)現(xiàn)吧。

Redisson的加鎖入口是tryLock()，此方法需提供獲取鎖的等待時(shí)間，如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未搶到鎖，會(huì)返回false。

這里可以看到tryLock()方法實(shí)際上是調(diào)用了下面這個(gè)方法，這里給了一個(gè)leaseTime的默認(rèn)值，至于為什么是-1，我們接著往下看。

進(jìn)來(lái)之后會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)方法的核心就是執(zhí)行一個(gè)tryAcquire方法，我們點(diǎn)進(jìn)去看一下。

tryAcquire方法實(shí)際會(huì)去執(zhí)行tryAcquireAsync異步的去獲取鎖，然后再使用get獲取結(jié)果，如果結(jié)果為null代表獲取鎖成功，這里后面會(huì)講。

然后進(jìn)到tryAcquireAsync方法，在這里判斷了leaseTime是不是-1，如果我們自己設(shè)定了過(guò)期時(shí)間，那么就會(huì)以我們?cè)O(shè)置的為準(zhǔn)，并且不會(huì)去開啟自動(dòng)續(xù)期。

如果是默認(rèn)的-1，那么異步獲取鎖之后，后面還會(huì)去開啟一個(gè)自動(dòng)續(xù)期的定時(shí)任務(wù)。

異步獲取鎖是通過(guò)tryLockInnerAsync這個(gè)方法實(shí)現(xiàn)的。第一個(gè)參數(shù)是30000，傳入的是commandExecutor.getConnectionManager().getCfg().getLockWatchdogTimeout()，點(diǎn)進(jìn)去可以看到

在這個(gè)方法里使用lua腳本的方式去執(zhí)行了set操作

這段lua腳本的意思是：

鎖不存在，加鎖成功，設(shè)置hash數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鎖: 鎖名 -> 加鎖線程:id -> 加鎖次數(shù)(1)
鎖存在且是本線程的鎖加鎖次數(shù)增加：鎖名 -> 加鎖線程:id -> 加鎖次數(shù)+1
鎖存在且不是本線程的鎖加鎖失敗返回鎖剩余過(guò)期時(shí)間

從這里也可以體現(xiàn)出此鎖的可重入，即某一線程獲取到鎖之后，那么這個(gè)線程再去獲取該鎖的話也可以成功

同時(shí)也可以如果返回為null那么說(shuō)明獲取鎖成功。

然后后面會(huì)判斷如果結(jié)果為null，就會(huì)去執(zhí)行scheduleExpirationRenewal(threadId)方法，進(jìn)去看一下

由于我們的Redission的分布式鎖是可重入鎖，所以這里會(huì)首先判斷一下是不是第一次加鎖，如果不是第一次則加鎖次數(shù)加 1 不會(huì)再開啟續(xù)期因?yàn)榈谝淮渭渔i時(shí)調(diào)用

如果是第一次加鎖的話就回去調(diào)用renewExpiraton()去開啟自動(dòng)續(xù)期。

addThreadId：重入次數(shù)+1

renewExpiraton()開啟自動(dòng)續(xù)期這個(gè)方法里面創(chuàng)建了一個(gè)定時(shí)任務(wù)，主要邏輯是通過(guò)renewExpirationAsync(threadId)方法去執(zhí)行續(xù)期邏輯，執(zhí)行成功后還會(huì)通過(guò)下面if (res) {renewExpiration();}方法遞歸調(diào)用。

注意到這個(gè)線程執(zhí)行的間隔是internalLockLeaseTime / 3，也就是30 / 3 = 10s