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JAVA常用分布式鎖Redisson詳解

更新時(shí)間：2025年05月16日 10:41:52 作者：時(shí)光呢

Redisson分布式鎖通過Lua腳本的原子性、可重入設(shè)計(jì)、Watchdog 自動(dòng)續(xù)期和Pub/Sub 通知機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了高效的分布式鎖管理,本文給大家介紹JAVA常用分布式鎖Redisson詳解,感興趣的朋友一起看看吧

1. 加鎖過程

底層命令與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

Redis 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：使用 Hash 結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)鎖信息，Key 為鎖名稱，F(xiàn)ield 為客戶端唯一標(biāo)識(shí)（如 UUID + 線程ID），Value 為鎖的重入次數(shù)。
Lua 腳本原子性：通過 Lua 腳本在 Redis 中原子性執(zhí)行加鎖邏輯：

 
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]);

若鎖不存在（exists 為 0）或?qū)儆诋?dāng)前線程（hexists 為 1），則增加重入次數(shù)并刷新過期時(shí)間。
若鎖被其他線程占用，返回鎖的剩余生存時(shí)間（TTL）。

可重入性

同一線程多次獲取鎖時(shí)，重入次數(shù)遞增，確保不會(huì)因多次加鎖導(dǎo)致死鎖。

2. 鎖自動(dòng)續(xù)期（Watchdog 機(jī)制）

后臺(tái)線程續(xù)期：加鎖成功后，啟動(dòng)一個(gè) Watchdog 線程（看門狗），定期（默認(rèn)每 10 秒）檢查鎖是否仍被持有。
續(xù)期條件：僅當(dāng)客戶端仍持有鎖且業(yè)務(wù)未完成時(shí)，通過 pexpire 命令將鎖的過期時(shí)間重置為初始值（默認(rèn) 30 秒）。
崩潰容錯(cuò)：若客戶端崩潰，Watchdog 線程停止，鎖最終因過期自動(dòng)釋放，避免死鎖。

3. 釋放鎖

釋放邏輯

Lua 腳本原子釋放：

if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[3]) == 0) then
    return nil;
end;
local counter = redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[3], -1);
if (counter > 0) then
    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]);
    return 0;
else
    redis.call('del', KEYS[1]);
    redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]);
    return 1;
end;
return nil;

減少重入次數(shù)，若次數(shù)歸零則刪除鎖，并通過 Pub/Sub 通知等待線程。
確保只有鎖的持有者能釋放鎖，避免誤刪。

4. 鎖競(jìng)爭(zhēng)與等待

自旋重試：若鎖被占用，客戶端進(jìn)入循環(huán)，間隔性嘗試加鎖。
Pub/Sub 訂閱通知：通過訂閱鎖釋放事件（redisChannel），避免頻繁輪詢。當(dāng)鎖釋放時(shí)，Redis 發(fā)布消息通知等待線程競(jìng)爭(zhēng)鎖，減少無效請(qǐng)求。

5. 高可用與容錯(cuò) Redis 部署模式

單節(jié)點(diǎn)模式：簡(jiǎn)單但存在單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)。
主從/集群模式：使用 RedissonMultiLock 實(shí)現(xiàn) RedLock 算法（需多個(gè)獨(dú)立 Redis 節(jié)點(diǎn)）：
- 向所有節(jié)點(diǎn)順序申請(qǐng)鎖。
- 當(dāng)多數(shù)節(jié)點(diǎn)加鎖成功且總耗時(shí)小于鎖超時(shí)時(shí)間時(shí)，認(rèn)為加鎖成功。
- 規(guī)避主從切換導(dǎo)致鎖丟失的問題，但需權(quán)衡性能和一致性。

6. 關(guān)鍵注意事項(xiàng)

業(yè)務(wù)執(zhí)行時(shí)間：業(yè)務(wù)邏輯必須在鎖的過期時(shí)間內(nèi)完成，否則鎖可能提前釋放。
時(shí)鐘同步問題：在 RedLock 中，若 Redis 節(jié)點(diǎn)間時(shí)鐘不同步，可能導(dǎo)致鎖失效。
網(wǎng)絡(luò)延遲：極端情況下，鎖可能被多個(gè)客戶端同時(shí)持有（需結(jié)合業(yè)務(wù)冪等性處理）。

總結(jié)

Redisson 分布式鎖通過 Lua 腳本的原子性、可重入設(shè)計(jì)、Watchdog 自動(dòng)續(xù)期和 Pub/Sub 通知機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了高效的分布式鎖管理。其核心優(yōu)勢(shì)在于：
避免誤刪鎖（僅持有者可釋放）。
支持可重入，適應(yīng)復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯。
自動(dòng)續(xù)期防止業(yè)務(wù)未完成時(shí)鎖過期。
通過 RedLock 支持高可用場(chǎng)景，但需謹(jǐn)慎權(quán)衡一致性與性能。

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