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一文詳解Redisson分布式鎖底層實現(xiàn)原理

 更新時間:2023年07月12日 09:29:08   作者:_Apricity  
這篇文章主要詳細介紹了Redisson分布式鎖底層實現(xiàn)原理,本文通過實例代碼給大家介紹的非常詳細,對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值,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,這些在單機環(huán)境下都能發(fā)揮不錯的作用,但是在分布式的環(huán)境下,這些機制就會失去大部分的作用。

在分布式環(huán)境下就需要引入分布式鎖,實現(xiàn)分布式鎖的方式有好多種,比如redis、zookeeper,或者通過數(shù)據庫來實現(xiàn),但是在分布式的情況下還需要考慮機器宕機的情況,如果某臺機器上的線程獲取到了這個鎖,但此時機器宕機了。那么就沒辦法去釋放,就會造成死鎖的情況。

為了避免這種情況,就需要給鎖加上一個過期時間,而過期時間的設定又是一個令人非常頭疼的問題。

在Redisson種有一個看門狗機制,它給出了一種過期時間的很好的解決辦法。下面就來研究一下它具體實現(xiàn)吧。

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

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

進來之后會發(fā)現(xiàn),這個方法的核心就是執(zhí)行一個tryAcquire方法,我們點進去看一下。

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

然后進到tryAcquireAsync方法,在這里判斷了leaseTime是不是-1,如果我們自己設定了過期時間,那么就會以我們設置的為準,并且不會去開啟自動續(xù)期。

如果是默認的-1,那么異步獲取鎖之后,后面還會去開啟一個自動續(xù)期的定時任務。

異步獲取鎖是通過tryLockInnerAsync這個方法實現(xiàn)的。第一個參數(shù)是30000,傳入的是commandExecutor.getConnectionManager().getCfg().getLockWatchdogTimeout(),點進去可以看到

在這個方法里使用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,設置hash數(shù)據結構鎖: 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 返回鎖剩余過期時間

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,那么這個線程再去獲取該鎖的話也可以成功

同時也可以如果返回為null那么說明獲取鎖成功。

然后后面會判斷如果結果為null,就會去執(zhí)行scheduleExpirationRenewal(threadId)方法,進去看一下

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 不會再開啟續(xù)期 因為第一次加鎖時調用

如果是第一次加鎖的話就回去調用renewExpiraton()去開啟自動續(xù)期。

addThreadId:重入次數(shù)+1

renewExpiraton()開啟自動續(xù)期這個方法里面創(chuàng)建了一個定時任務,主要邏輯是通過renewExpirationAsync(threadId)方法去執(zhí)行續(xù)期邏輯,執(zhí)行成功后還會通過下面if (res) {renewExpiration();}方法遞歸調用。

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

我們可以看一下renewExpirationAsync方法里面的邏輯

此lua腳本的意思是:當前線程持有的鎖是否還存在 存在的話重新設置鎖的過期時間(默認 30 秒)

至此加鎖的邏輯就追完了。

下面我們看一看釋放鎖的邏輯。其入口為:unlock方法,它會去調用unlockAsync方法。

unlockAsync里面掉了unlockInnerAsync方法去釋放鎖,

unlockInnerAsync方法點進去我們可以看到它也是通過lua腳本的方式去釋放鎖。

若鎖不存在 返回 若鎖存在 加鎖次數(shù) -1 若加鎖次數(shù)仍不等于 0 (可重入),重新設置鎖的過期時間,返回 若加鎖次數(shù)減為 0,刪除鎖,同步發(fā)布釋放鎖事件,返回

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