目前有很多项目还在使用redis的 setNx 充当分布式锁,然而这个锁是有问题的,redisson是java支持redis的redlock的唯一实现,。目前支持集群模式,云托管模式,单Redis节点模式,哨兵模式,主从模式 配置. 支持 可重入锁,公平锁,联锁,红锁,读写锁 锁定模式

介绍

我们为什么需要redisson?

redisson目前是redis官方唯一推荐的java版的分布式锁,他支持 redlock.具体请查看 官方文档

使用原生redis setNx 会有很多坑,具体我已经罗列再这里了 聊聊redis分布式锁的8大坑

redisson 对分布式锁的实现

https://github.com/redisson/redisson/

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。同时还提供了异步(Async)反射式(Reactive)RxJava2标准的接口。

RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
// 最常见的使用方法
lock.lock();

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,看门狗的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。

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。

// 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();
   }
}

Redisson同时还为分布式锁提供了异步执行的相关方法:

RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
lock.lockAsync();
lock.lockAsync(10, TimeUnit.SECONDS);
Future<Boolean> res = lock.tryLockAsync(100, 10, TimeUnit.SECONDS);

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。但是如果遇到需要其他进程也能解锁的情况,请使用分布式信号量Semaphore 对象.

8.2. 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)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();

大家都知道,如果负责储存这个分布式锁的Redis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,看门狗的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。

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。

// 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();

Redisson同时还为分布式可重入公平锁提供了异步执行的相关方法:

RLock fairLock = redisson.getFairLock("anyLock");
fairLock.lockAsync();
fairLock.lockAsync(10, TimeUnit.SECONDS);
Future<Boolean> res = fairLock.tryLockAsync(100, 10, TimeUnit.SECONDS);

8.3. 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();

大家都知道,如果负责储存某些分布式锁的某些Redis节点宕机以后,而且这些锁正好处于锁住的状态时,这些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,看门狗的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。

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。

RedissonMultiLock lock = new RedissonMultiLock(lock1, lock2, lock3);
// 给lock1,lock2,lock3加锁,如果没有手动解开的话,10秒钟后将会自动解开
lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);

// 为加锁等待100秒时间,并在加锁成功10秒钟后自动解开
boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
...
lock.unlock();

8.4. 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();

大家都知道,如果负责储存某些分布式锁的某些Redis节点宕机以后,而且这些锁正好处于锁住的状态时,这些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,看门狗的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。

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。

RedissonRedLock lock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);
// 给lock1,lock2,lock3加锁,如果没有手动解开的话,10秒钟后将会自动解开
lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);

// 为加锁等待100秒时间,并在加锁成功10秒钟后自动解开
boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
...
lock.unlock();

8.5. 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();

大家都知道,如果负责储存这个分布式锁的Redis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,看门狗的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。

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。

// 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();

8.6. 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)RxJava2标准的接口。

RSemaphore semaphore = redisson.getSemaphore("semaphore");
semaphore.acquire();
//或
semaphore.acquireAsync();
semaphore.acquire(23);
semaphore.tryAcquire();
//或
semaphore.tryAcquireAsync();
semaphore.tryAcquire(23, TimeUnit.SECONDS);
//或
semaphore.tryAcquireAsync(23, TimeUnit.SECONDS);
semaphore.release(10);
semaphore.release();
//或
semaphore.releaseAsync();

8.7. 可过期性信号量(PermitExpirableSemaphore)

基于Redis的Redisson可过期性信号量(PermitExpirableSemaphore)是在RSemaphore对象的基础上,为每个信号增加了一个过期时间。每个信号可以通过独立的ID来辨识,释放时只能通过提交这个ID才能释放。它提供了异步(Async)反射式(Reactive)RxJava2标准的接口。

RPermitExpirableSemaphore semaphore = redisson.getPermitExpirableSemaphore("mySemaphore");
String permitId = semaphore.acquire();
// 获取一个信号,有效期只有2秒钟。
String permitId = semaphore.acquire(2, TimeUnit.SECONDS);
// ...
semaphore.release(permitId);

8.8. 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();

redisson 分布式锁再Spring boot中 具体使用

    <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.redisson/redisson-spring-boot-starter -->
        <dependency>
            <groupId>org.redisson</groupId>
            <artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>3.16.6</version>
        </dependency>

application.yml

简单的单机redis配置(和原先redis一样)

spring:
  redis:
    host: 192.168.1.11
    port: 6379

其他配置(哨兵模式,主从模式)

参考官网: https://github.com/redisson/redisson/blob/master/redisson-spring-boot-starter/README.md

封装使用

1. 注解 DistributedLock
/**
 * 基于 Redisson分布式锁注解
 *
 * @author andanyang
 * @since 2021/12/22 11:05
 */
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
public @interface DistributedLock {

    /**
     * REENTRANT(可重入锁),FAIR(公平锁),MULTIPLE(联锁),REDLOCK(红锁),READ(读锁), WRITE(写锁),
     * AUTO(自动模式,当参数只有一个.使用 REENTRANT 参数多个 MULTIPLE)
     */
    LockModel lockModel() default LockModel.REENTRANT;

    /**
     * 分布式锁名称
     *
     * @return String
     */
    String value() default "";

    /**
     * 锁超时时间,默认三十秒
     * If expireSeconds is -1, hold the lock until explicitly unlocked.
     *
     * @return int
     */
    int expireSeconds() default 30;

    /**
     * 最多等待x秒
     * If waitSeconds <0 0, no wait TimeOut
     *
     * @return
     */
    int waitTimeOutSeconds() default 0;
}
2. AOP
/**
 * 分布式锁解析器
 * https://github.com/redisson/redisson/wiki/8.-%E5%88%86%E5%B8%83%E5%BC%8F%E9%94%81%E5%92%8C%E5%90%8C%E6%AD%A5%E5%99%A8
 *
 * @author andanyang
 * @since 2021/12/22 11:06
 */
@Slf4j
@Aspect
@Component
public class DistributedLockHandler {

    @Autowired
    RedissonClient redissonClient;

    /**
     * 切面环绕通知
     *
     * @param joinPoint       ProceedingJoinPoint
     * @param distributedLock DistributedLock
     * @return Object
     */
    @Around("@annotation(distributedLock)")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint, DistributedLock distributedLock) throws Throwable {
        log.debug("[开始]执行RedisLock环绕通知,获取Redis分布式锁开始");

        //获取超时时间并获取锁
        RLock lock = getLock(distributedLock);
        if (distributedLock.waitTimeOutSeconds() > 0) {
            boolean res = lock.tryLock(distributedLock.waitTimeOutSeconds(), distributedLock.expireSeconds(), TimeUnit.SECONDS);
            Assert.isTrue(res, "TRYLOCK WAIT TIMEOUT");
        } else {
            lock.lock(distributedLock.expireSeconds(), TimeUnit.SECONDS);
        }

        log.debug("获取Redis分布式锁[成功],加锁完成,开始执行业务逻辑...");
        try {
            return joinPoint.proceed();
        } finally {
            lock.unlock();
            log.debug("释放Redis分布式锁[成功],解锁完成,结束业务逻辑...");
        }##
    }

    /**
     * 根据注解获取分布式锁
     *
     * @param distributedLock
     * @return
     */
    private RLock getLock(DistributedLock distributedLock) {

        String lockName = distributedLock.value();
        switch (distributedLock.lockModel()) {
            case FAIR:
                //公平锁
                return redissonClient.getFairLock(lockName);
            case READ:
                //读之前加读锁,读锁的作用就是等待该lockkey释放写锁以后再读
                RReadWriteLock readLock = redissonClient.getReadWriteLock(lockName);
                return readLock.readLock();
            case WRITE:
                //写之前加写锁,写锁加锁成功,读锁只能等待
                RReadWriteLock writeLock = redissonClient.getReadWriteLock(lockName);
                return writeLock.writeLock();
            case REENTRANT:
            default:
                //可重入锁
                return redissonClient.getLock(lockName);
        }
    }
}
3. 测试
/**
 * @author andanyang
 * @since 2021/12/22 10:38
 */
@RestController
public class LockController {

    @Autowired
    private RedissonClient redissonClient;

    @GetMapping(value = "/redisson/{key}")
    public String getLock(@PathVariable("key") String lockKey) {

        RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
        try {
            lock.lock();
            Thread.sleep(10000);
        } catch (Exception e) {
            return e.getMessage();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
        return "已解锁" + LocalDateTime.now();
    }

    @GetMapping(value = "/getLockREENTRANT/{key}")
    @DistributedLock("getLockREENTRANT")
    public String getLockREENTRANT(@PathVariable("key") String lockKey) throws InterruptedException {
        Thread.sleep(10000);
        return "I get REENTRANT lock" + LocalDateTime.now();
    }

    @GetMapping(value = "/getLockFAIR/{key}")
    @DistributedLock(value = "getLockFAIR", lockModel = LockModel.FAIR)
    public String getLockFAIR(@PathVariable("key") String lockKey) throws InterruptedException {
        Thread.sleep(10000);
        return "I get FAIR lock" + LocalDateTime.now();
    }

    @GetMapping(value = "/getLockREAD/{key}")
    @DistributedLock(value = "RReadWriteLock", lockModel = LockModel.READ)
    public String getLockFREAD(@PathVariable("key") String lockKey) throws InterruptedException {
        System.out.println("I get READ lock" + LocalDateTime.now() + "Thread id" + Thread.currentThread().getId());
        Thread.sleep(10000);
        return "I get READ lock" + LocalDateTime.now();
    }

    @GetMapping(value = "/getLockWRITE/{key}")
    @DistributedLock(value = "RReadWriteLock", lockModel = LockModel.WRITE)
    public String getLockWRITE(@PathVariable("key") String lockKey) throws InterruptedException {
        System.out.println("I get READ lock" + LocalDateTime.now() + "Thread id" + Thread.currentThread().getId());
        Thread.sleep(10000);
        return "I get WRITE lock" + LocalDateTime.now();
    }
}
源码地址:
https://github.com/andanyoung/springboot/tree/master/redisson

参考

聊聊redis分布式锁的8大坑
分布式锁和同步器

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