Java主流分布式解决方案多场景设计与实战(慕K)

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【源码剖析】Redisson可重入锁加锁流程分析

Redisson 是一个用于 Redis 的 Java 客户端,它不仅实现了对 Redis 的基本操作支持,还提供了分布式锁、队列、集合等高级功能。其中,Redisson 提供的可重入锁(Reentrant Lock)是基于 Redis 实现的一种分布式锁机制,广泛应用于需要跨进程协调的任务中。下面将详细剖析 Redisson 可重入锁的加锁流程。

Redisson 可重入锁概述

Redisson 的可重入锁(RLock 接口)允许同一客户端在同一个线程中多次获取相同的锁,并且每次释放锁时都需要确保所有获得的锁都被正确地释放。这意味着,如果一个线程成功获得了 n 次锁,则必须调用 n 次 unlock() 方法才能完全解锁。

加锁流程分析

1. 创建锁实例

首先,开发者通过 RedissonClient 对象创建一个 RLock 实例:

java深色版本RLock lock = redissonClient.getLock("myLock");

这里,“myLock”是锁的名字,多个客户端可以使用相同名字的锁来进行同步。

2. 尝试获取锁

当线程想要获取锁时,会调用 lock.lock() 或者带超时时间的方法如 lock.tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit)

java深色版本try {    if (lock.tryLock(10, 20, TimeUnit.SECONDS)) {        // 成功获取到锁后执行业务逻辑    } else {        // 获取锁失败后的处理逻辑    }} finally {    lock.unlock();}

3. 内部实现原理

  • 加锁请求:当调用 lock.lock() 或 tryLock() 时,Redisson 会向 Redis 发送命令尝试设置一个键值对,该键为锁名称(例如 "myLock"),值为包含锁持有者的唯一标识符(UUID + 线程ID)。如果键不存在,则成功设置并返回 true;否则返回 false。

  • 可重入性检查:对于同一个客户端而言,如果已经持有了某把锁,则直接增加内部计数器而不实际再次锁定。这是通过 Redis 中的一个哈希表来跟踪每个锁被持有的次数实现的,键名为 ${lockName}:owner,字段为持有者的标识符,值为计数器。

  • 自动续期:为了避免死锁问题,Redisson 支持锁的自动续期功能。当锁设置时指定了租约时间(leaseTime),Redisson 会在后台启动一个守护线程定期更新锁的有效期,直到显式调用了 unlock() 方法为止。这样即使发生网络故障或其他异常情况,也能保证锁最终会被释放。

  • 公平锁选项:默认情况下,Redisson 使用的是非公平锁,即不保证请求顺序。但如果希望实现公平锁行为,可以在创建 RLock 实例时指定参数或通过配置文件开启公平模式。在这种模式下,Redisson 会维护一个等待队列,按照先来先服务的原则分配锁资源。

4. 锁持有与释放

一旦成功获取到锁,就可以安全地执行临界区代码了。完成工作后,必须调用 unlock() 方法来释放锁。每次调用 unlock() 都会使内部计数器减一,只有当计数器归零时,才会真正从 Redis 中移除对应的键值对,从而彻底释放锁。

java深色版本// 执行业务逻辑...// 最终释放锁lock.unlock();

5. 异常处理

考虑到并发环境中的不确定性因素,建议在 finally 块中进行解锁操作,以确保无论是否出现异常都能正确释放锁。此外,Redisson 还提供了异步 API 和监听器机制,可以帮助更好地管理锁的状态变化。

总结

Redisson 的可重入锁设计巧妙地结合了 Redis 的特性,实现了高效的分布式锁管理。其核心思想在于利用 Redis 的原子操作和持久化能力来确保锁的安全性和可靠性,同时通过合理的计数器管理和自动续期策略解决了传统分布式锁可能遇到的一些难题


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