Redis——分布式锁

标签：Redisson Redis 获取线程 config 分布式

基本原理

synchronized是利用JVM内部的锁监视器控制线程，但是只能在一个JVM中生效。如果有多个JVM的时候，就会有多个线程获取到锁，就无法实现多JVM进程之间的互斥了。

因此不能使用JVM内部的锁监视器了，必须使用JVM外部的锁监视器，就能保证只有一个线程获取到锁，就能实现多进程之间的互斥了。

分布式锁是什么

是满足分布式系统或集群模式下多进程可见且互斥的锁。分布式锁可以是悲观锁或乐观锁，具体取决于实现方式。悲观锁是通过独占资源的方式实现的，悲观锁的具体实现如Redis分布式锁、MySQL行锁和表锁。

分布式锁的基本特性

1、多进程可见。

2、互斥（只能被一个线程拿到）。

3、高可用（大多数情况下线程来获取锁都是成功的）。

4、高并发（加锁之后，线程变成串行执行了，性能会下降，所以获取锁的动作要很快）。

5、安全性（避免死锁）。

不同实现方式对比

MySQL支持主从复制；Redis支持主从复制、集群；

基于Redis的分布式锁

基于setnx ex实现

存在许多缺点：

1、不可重入：同一线程无法多次获取同一把锁。

2、不可重试：获取锁没有重试机制。

3、超时释放：锁超时时间长短存在矛盾。

4、主从同步延迟（极端情况）：获取锁是SET操作（写操作），主节点写入后未同步给从结点，就可能出现多个线程拿到锁的情况。

Redisson框架实现

Redisson是在Redis的基础上实现的分布式工具的集合。提供了分布式系统下各种各样的工具，包括分布式锁。

推荐自己配置Redisson，不要使用Redisson与SpringBoot的整合方式。

Redisson的使用

1、引入redisson依赖

2、配置Redis（配置文件或配置类）

@Configuration
public class RedisConfig {
    @Bean
    public RedissonClient redissonClient() {
        //配置类
        Config config = new Config();
        //添加redis地址，也可以使用config.useclusterServers()添加集群地址
        config.useSingleServer().setAddress
            ("redis://192.168.150.101:6379").setPassword("123321");
        //创建客户端
        return Redisson.create(config);
    }
}

3、使用Redisson的分布式锁

@Resource
private RedissonClient redissonClient;

@Test  
void testRedisson() throws InterruptedException {
    //1、创建锁对象（可重入)，指定锁的名称
    RLock lock = redissonclient.getLock("lock:order:" + id);
    //2、尝试获取锁，参数为：
    //重试获取锁的最大等待时间（期间会重试获取锁），1秒结束，返回false
    //锁超时释放时间（避免宕机造成死锁）
    //时间单位
    boolean isLock = lock.tryLock(1, 10, TimeUnit.SECONDS);
    //判断尝试获取锁是否成功
    if(!isLock) {
        //获取锁失败
        return Result.fail("不允许重复下单");
    }
    try {
        System.out.println("执行业务");
    } finally {
        //3、释放锁
        lock.unlock();
    }
}

并发测试

可以使用Fiddler，Jmeter等软件发送请求。

Redisson原理

Redisson可重入锁原理

解决setnx ex锁的不可重入缺点。

在一个线程里连续多次获取锁，这就是锁的重入。所以锁的数据结构不能使用String（简单的key-value），需要使用能在一个key中存储两个数据的数据结构。Redisson使用Hash存储锁，key记录锁名，field记录线程标识，value记录锁的重入次数（与JDK中ReentrantLock原理相同）。

释放锁的时候将重入次数-1，直至所有的业务都执行完，最外层的方法结束释放锁时才能删除锁。因为尝试获取锁和释放锁是成对出现的，所以当value为0时就能判断出最外层的方法已经释放锁，就可以把锁删除。（代码需要lua脚本实现）

Redisson的锁重试和WatchDog机制

解决setnx ex锁的不可重试和超时释放时间长短矛盾的缺点。

/**
 * waitTime 等待时间
 * leaseTime 超时释放时间
 * unit 时间单位
 */
boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit);

重试机制

基于信号量和PubSub发布订阅（等待、唤醒，不占用CPU）

线程获取锁失败之后，进行等待，等待释放锁的消息（PubSub机制），得到消息后，去重新尝试获取锁。

线程获取锁成功，在释放锁的时候会发布消息。

超时释放机制

基于WatchDog机制，延续锁的剩余时间。

线程获取锁成功之后，开启一个定时任务，该任务每隔一段时间重置锁的超时时间（EXPIRE），确保锁在非服务宕机的情况下不会因为自动超时而释放。

Redisson的主从同步multiLock联锁原理

解决setnx ex锁的主从同步延迟的缺点。

主从节点中的所有节点都变成独立的Redis结点，都可以读写，此时获取锁的方式改变为依次向所有独立的Redis节点获取锁，即使一个节点宕机，仍然还有其他节点存活，节点越多可用性越高。

也可以给上述Redis节点建立主从关系，进一步提高可用性。一个主节点宕机，且未完成主从同步的情况下，其他线程也是不能获取到锁的。

该方案称为multiLock（联锁）。

使用

为每个节点（Redisson客户端）都新建一个配置。

	@Bean
    public RedissonClient redissonClient2() {
        //配置
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress
            ("redis://192.168.150.101:6380");
        //创建客户端
        return Redisson.create(config);
    }

	@Bean
    public RedissonClient redissonClient3() {
        //配置
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress
            ("redis://192.168.150.101:6381");
        //创建客户端
        return Redisson.create(config);
    }

//在需要使用的地方注入多个RedissonClient
@Resource
private RedissonClient redissonClient;
@Resource
private RedissonClient redissonClient2;
@Resource
private RedissonClient redissonClient3;

private RLock lock;

@BeforeEach
void setUp() {
    RLock lock1 = redissonclient.getLock("order");
    RLock lock2 = redissonclient2.getLock("order");
    RLock lock3 = redissonclient3.getLock("order");
    //创建联锁multiLock
    lock = redissonclient.getMultiLock(lockl, lock2, lock3);
}

void func() {
    boolean isLock = lock.tryLock();
}

总结

三类Redis分布式锁：

1、不可重入的Redis分布式锁

2、可重入的Redis分布式锁

3、Redisson的multiLock联锁

标签：Redisson,Redis,获取,线程,config,分布式
From： https://www.cnblogs.com/fallorange/p/17749622.html