Redis分布式锁实现Redisson 15问（一）

 

大家好，我是三友。

 

在一个分布式系统中，由于涉及到多个实例同时对同一个资源加锁的问题，像传统的synchronized、ReentrantLock等单进程情况加锁的api就不再适用，需要使用分布式锁来保证多服务实例之间加锁的安全性。常见的分布式锁的实现方式有zookeeper和redis等。而由于redis分布式锁相对于比较简单，在实际的项目中，redis分布式锁被用于很多实际的业务场景中。

 

redis分布式锁的实现中又以Redisson比较出名，所以本文来着重看一下Redisson是如何实现分布式锁的，以及Redisson提供了哪些其它的功能。

 

一、如何保证加锁的原子性

 

说到redis的分布式锁，可能第一时间就想到了setNx命令，这个命令保证一个key同时只能有一个线程设置成功，这样就能实现加锁的互斥性。但是Redisson并没有通过setNx命令来实现加锁，而是自己实现了一套完成的加锁的逻辑。

 

Redisson的加锁使用代码如下，接下来会有几节着重分析一下这段代码逻辑背后实现的原理。

先通过RedissonClient，传入锁的名称，拿到一个RLock，然后通过RLock实现加锁和释放锁。

getLock获得的RLock接口的实现是RedissonLock，所以我们看一下RedissonLock对lock()方法的实现。

lock方法会调用重载的lock方法，传入的leaseTime为-1，调用到这个lock方法，之后会调用tryAcquire实现加锁的逻辑。

tryAcquire最后会调到tryAcquireAsync方法，传入了leaseTime和当前加锁线程的id。tryAcquire和tryAcquireAsync的区别就是tryAcquireAsync是异步执行，而tryAcquire是同步等待tryAcquireAsync的结果，也就是异步转同步的过程。

tryAcquireAsync方法会根据leaseTime是不是-1来判断使用哪个分支加锁，其实不论走哪个分支，最后都是调用tryLockInnerAsync方法来实现加锁，只不过是参数不同罢了。但是我们这里的leaseTime其实就是-1，所以会走下面的分支，尽管传入到tryAcquireAsync的leaseTime是-1，但是在调用tryLockInnerAsync方法传入的leaseTime参数是internalLockLeaseTime，默认是30s。

 

tryLockInnerAsync方法。

通过tryLockInnerAsync方法的实现可以看出，最终加锁是通过一段lua脚本来实现加锁的，redis在执行lua脚本的时候是可以保证加锁的原子性的，所以Redisson实现加锁的原子性是依赖lua脚本来实现的。其实对于RedissonLock这个实现来说，最终实现加锁的逻辑都是通过tryLockInnerAsync来实现的。

 

来一张图总结一下lock方法加锁的调用逻辑。

二、如何通过lua脚本实现加锁

 

通过上面分析可以看出，redis是通过执行lua脚本来实现加锁，保证加锁的原子性。那么接下来分析一下这段lua脚本干了什么。

其中这段脚本中的lua脚本中的参数的意思：

• KEYS[1]：就是锁的名称，对于我们的demo来说，就是myLock
• ARGV[1]：就是锁的过期时间，不指定的话默认是30s
• ARGV[2]：代表了加锁的唯一标识，由UUID和线程id组成。一个Redisson客户端一个UUID，UUID代表了一个唯一的客户端。所以由UUID和线程id组成了加锁的唯一标识，可以理解为某个客户端的某个线程加锁。

 

那么这些参数是怎么传过去的呢，其实是在这里。

• getName：方法就是获取锁的名称
• leaseTime：就是传入的锁的过期时间，如果指定超时时间就是指定的时间，没指定默认是30s
• getLockName：就是获取加锁的客户端线程的唯一标识。

 

分析一下这段lua的加锁的逻辑。

 

1）先调用redis的exists命令判断加锁的key存不存在，如果不存在的话，那么就进入if。不存在的意思就是还没有某个客户端的某个线程来加锁，第一次加锁肯定没有人来加锁，于是第一次if条件成立。

 

2）然后调用redis的hincrby的命令，设置加锁的key和加锁的某个客户端的某个线程，加锁次数设置为1，加锁次数很关键，是实现可重入锁特性的一个关键数据。用hash数据结构保存。hincrby命令完成后就形成如下的数据结构。

 

myLock:{

"b983c153-7421-469a-addb-44fb92259a1b:1":1

}

 

3）最后调用redis的pexpire的命令，将加锁的key过期时间设置为30s。

 

从这里可以看出，第一次有某个客户端的某个线程来加锁的逻辑还是挺简单的，就是判断有没有人加过锁，没有的话就自己去加锁，设置加锁的key，再存一下加锁的线程和加锁次数，设置一下锁的过期时间为30s。

 

画一张图来看一下lua脚本加锁的逻辑干了什么。

至于第二段if是干什么的，我们后面再说。

 

文章转自公众号：三友的java日记