redisson中的分布式锁解读

概述

Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格（In-Memory Data Grid）。它不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象，还提供了许多分布式服务。其中包括(BitSet, Set, Multimap, SortedSet, Map, List, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, Bloom ﬁlter, Remote service, Spring cache, Executor service, Live Object service, Scheduler service) Redisson提供了使用Redis的最简单和最便捷的方法。Redisson的宗旨是促进使用者对Redis的关注分离（Separation of Concern），从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务逻辑上。

官方文档地址：https://github.com/redisson/redisson/wiki

简单配置使用

pom.xml导入依赖

<dependency>
       <groupId>org.redisson</groupId>
        <artifactId>redisson</artifactId>
        <version>3.11.2</version>
</dependency>

添加配置

@Configuration
public class RedissonConfig {
    @Bean
    public RedissonClient redissonClient(){
        Config config = new Config();
        // 可以用"rediss://"来启用SSL连接
        config.useSingleServer().setAddress("redis://172.16.116.100:6379");
        return Redisson.create(config);
   }
}

代码中使用

   @Autowired
    private RedissonClient redissonClient;

    public void checkAndLock() {
        // 加锁，获取锁失败重试
        RLock lock = this.redissonClient.getLock("lock");
        lock.lock();
        // 先查询库存是否充足
        Stock stock = this.stockMapper.selectById(1L);
        // 再减库存
        if (stock != null && stock.getCount() > 0) {
            stock.setCount(stock.getCount() - 1);
            this.stockMapper.updateById(stock);
        }
        // 释放锁
        lock.unlock();
    }

可重入锁（Reentrant Lock）

基于Redis的Redisson分布式可重入锁 RLock Java对象实现了 java.util.concurrent.locks.Lock接口。大家都知道，如果负责储存这个分布式锁的Redisson节点宕机以后，而且这个锁正好处于锁住的状态时，这个锁会出现锁死的状态。为了避免这种情况的发生，Redisson内部提供了一个监控锁的看门狗，它的作用是在Redisson实例被关闭前，不断的延长锁的有效期。默认情况下，看门狗检查锁的超时时间是30秒钟，也可以通过修改 Config.lockWatchdogTimeout 来另行指定。

RLock 对象完全符合Java的Lock规范。也就是说只有拥有锁的进程才能解锁，其他进程解锁则会抛出IllegalMonitorStateException 错误。另外Redisson还通过加锁的方法提供了 leaseTime 的参数来指定加锁的时间。超过这个时间后锁便自动解开了。

RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
// 最常见的使用方法
lock.lock();
// 加锁以后10秒钟自动解锁
// 无需调用unlock方法手动解锁
lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);
// 尝试加锁，最多等待100秒，上锁以后10秒自动解锁
boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
if (res) {
   try {
     ...
   } finally {
       lock.unlock();
   }
}

公平锁（Fair Lock）

基于Redis的Redisson分布式可重入公平锁也是实现了 java.util.concurrent.locks.Lock 接口的一
种 RLock 对象。同时还提供了异步（Async）、反射式（Reactive）和RxJava2标准的接口。它保证了当多个Redisson客户端线程同时请求加锁时，优先分配给先发出请求的线程。所有请求线程会在一个队列中排队，当某个线程出现宕机时，Redisson会等待5秒后继续下一个线程，也就是说如果前面有5个线程都处于等待状态，那么后面的线程会等待至少25秒。

RLock fairLock = redisson.getFairLock("anyLock");
// 最常见的使用方法
fairLock.lock();
// 10秒钟以后自动解锁
// 无需调用unlock方法手动解锁
fairLock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);
// 尝试加锁，最多等待100秒，上锁以后10秒自动解锁
boolean res = fairLock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
fairLock.unlock();

联锁（MultiLock）

基于Redis的Redisson分布式联锁 RedissonMultiLock 对象可以将多个 RLock 对象关联为一个联锁，每个 RLock 对象实例可以来自于不同的Redisson实例。

RLock lock1 = redissonInstance1.getLock("lock1");
RLock lock2 = redissonInstance2.getLock("lock2");
RLock lock3 = redissonInstance3.getLock("lock3");
RedissonMultiLock lock = new RedissonMultiLock(lock1, lock2, lock3);
// 同时加锁：lock1 lock2 lock3
// 所有的锁都上锁成功才算成功。
lock.lock();
...
lock.unlock();

红锁（RedLock）

基于Redis的Redisson红锁 RedissonRedLock 对象实现了Redlock介绍的加锁算法。该对象也可以用来将多个 RLock 对象关联为一个红锁，每个 RLock 对象实例可以来自于不同的Redisson实例。

RLock lock1 = redissonInstance1.getLock("lock1");
RLock lock2 = redissonInstance2.getLock("lock2");
RLock lock3 = redissonInstance3.getLock("lock3");
RedissonRedLock lock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);
// 同时加锁：lock1 lock2 lock3
// 红锁在大部分节点上加锁成功就算成功。
lock.lock();
...
lock.unlock();

读写锁（ReadWriteLock）

基于Redis的Redisson分布式可重入读写锁 RReadWriteLock Java对象实现了
java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock 接口。其中读锁和写锁都继承了RLock接口。分布式可重入读写锁允许同时有多个读锁和一个写锁处于加锁状态。

RReadWriteLock rwlock = redisson.getReadWriteLock("anyRWLock");
// 最常见的使用方法
rwlock.readLock().lock();
// 或
rwlock.writeLock().lock();
// 10秒钟以后自动解锁
// 无需调用unlock方法手动解锁
rwlock.readLock().lock(10, TimeUnit.SECONDS);
// 或
rwlock.writeLock().lock(10, TimeUnit.SECONDS);
// 尝试加锁，最多等待100秒，上锁以后10秒自动解锁
boolean res = rwlock.readLock().tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
// 或
boolean res = rwlock.writeLock().tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
...
lock.unlock();

添加StockController方法：

    @GetMapping("test/read")
    public String testRead(){
        String msg = stockService.testRead();
        return "测试读";
    }
    @GetMapping("test/write")
    public String testWrite(){
        String msg = stockService.testWrite();
        return "测试写";
    }

添加StockService方法：

public String testRead() {
    RReadWriteLock rwLock = this.redissonClient.getReadWriteLock("rwLock");
    rwLock.readLock().lock(10, TimeUnit.SECONDS);
    System.out.println("测试读锁。。。。");
    // rwLock.readLock().unlock();
    return null;
}
public String testWrite() {
    RReadWriteLock rwLock = this.redissonClient.getReadWriteLock("rwLock");
    rwLock.writeLock().lock(10, TimeUnit.SECONDS);
    System.out.println("测试写锁。。。。");
    // rwLock.writeLock().unlock();
    return null;
}

打开开两个浏览器窗口测试：

同时访问写：一个写完之后，等待一会儿（约10s），另一个写开始
同时访问读：不用等待
先写后读：读要等待（约10s）写完成
先读后写：写要等待（约10s）读完成

信号量（Semaphore）

基于Redis的Redisson的分布式信号量（Semaphore）Java对象 RSemaphore 采用了与
java.util.concurrent.Semaphore 相似的接口和用法。同时还提供了异步（Async）、反射式
（Reactive）和RxJava2标准的接口。

RSemaphore semaphore = redisson.getSemaphore("semaphore");
semaphore.acquire();
semaphore.release();

在StockController添加方法：

@GetMapping("test/semaphore")
public String testSemaphore(){
    this.stockService.testSemaphore();
    return "测试信号量";
}

在StockService添加方法：

    public void testSemaphore() {
        RSemaphore semaphore = this.redissonClient.getSemaphore("semaphore");
        semaphore.trySetPermits(3);
        try {
            semaphore.acquire();
            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
            System.out.println(System.currentTimeMillis());
            semaphore.release();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

添加测试用例：并发10次，循环一次

控制台效果：

由此可知：

1606960790秒有3次请求进来：每个控制台各1次
1606960795秒有3次请求进来：控制台2有1次，控制台3有2次
1606960800秒有3次请求进来：控制台1有2次，控制台2有1次
1606960805秒有1次请求进来：控制台1有1次

闭锁（CountDownLatch）

基于Redisson的Redisson分布式闭锁（CountDownLatch）Java对象 RCountDownLatch 采用了与
java.util.concurrent.CountDownLatch 相似的接口和用法。

RCountDownLatch latch = redisson.getCountDownLatch("anyCountDownLatch");
latch.trySetCount(1);
latch.await();
// 在其他线程或其他JVM里
RCountDownLatch latch = redisson.getCountDownLatch("anyCountDownLatch");
latch.countDown();

需要两个方法：一个等待，一个计数countDown

给StockController添加测试方法

    @GetMapping("test/latch")
    public String testLatch(){
        this.stockService.testLatch();
        return "班长锁门。。。";
    }
    @GetMapping("test/countdown")
    public String testCountDown(){
        this.stockService.testCountDown();
        return "出来了一位同学";
    }

给StockService添加测试方法

    public void testLatch() {
        RCountDownLatch latch = this.redissonClient.getCountDownLatch("latch");
        latch.trySetCount(6);
        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void testCountDown() {
        RCountDownLatch latch = this.redissonClient.getCountDownLatch("latch");
        latch.trySetCount(6);
        latch.countDown();
    }

重启测试，打开两个页面：当第二个请求执行6次之后，第一个请求才会执行。

总结

redisson：redis的java客户端，分布式锁
   玩法：
       1.引入依赖
       2.java配置类：RedissonConfig
           @Bean
           public RedissonClient redissonClient(){
               Config config = new Config();
               config.useSingleServer().setAddress("redis://ip:port");
               return Redisson.create(config);
           }
       3.代码使用：
           可重入锁RLock对象：CompletableFuture + lua脚本 + hash
               RLock lock = this.redissonClient.getLock("xxx");
               lock.lock()/unlock()

           公平锁：
               RLock lock = this.redissonClient.getFairLock("xxx");
               lock.lock()/unlock()

           联锁和红锁：

           读写锁：
               RReadWriteLock rwLock = this.redissonClient.getReadWriteLock("xxx");
               rwLock.readLock().lock()/unlock();
               rwLock.writeLock().lock()/unlock();

           信号量：
               RSemaphore semaphore = this.redissonClient.getSemaphore("xxx");
               semaphore.trySetPermits(3);
               semaphore.acquire()/release();

           闭锁：
               RCountDownLatch cdl = this.redissonClient.getCountDownLatch("xxx");
               cdl.trySetCount(6);
               cdl.await()/countDowntch();