优享资讯 | Redisson 加锁解锁原理及优缺点 -java 工具代码类(实战)

掘金后端 ( ) • 2024-04-08 14:24

最近工作中一直在使用redis 进行项目代码上不断使用，有分布式加锁也有用做缓存数据处理，故此总结了一下项目使用的一些技巧。

概括：

Redisson 是一个在 Redis 的基础上实现的 Java 分布式锁和同步器。它提供了一系列的 Java 并发工具，比如 Locks、Semaphores、CountDownLatch 等。Redisson 的分布式锁是基于 Redis 的特性来实现的。

加锁原理：

Redisson 的锁实现通常使用 Redis 的 SETNX 命令或 SET 命令的变体（具有 NX 标志），这些命令只有在键不存在时才会设置键值对。加锁时，Redisson 将生成一个随机的 UUID（作为锁的值），然后尝试使用 SETNX 或 SET 命令将其存储在 Redis 中。如果命令执行成功，那么这个线程就成功地获取了锁。如果键已经存在，表示锁已经被其他线程持有，当前线程将进入等待状态，直到锁被释放或超时。

为了防止死锁，Redisson 锁还会设置一个过期时间，这个时间被称为锁的“租约时间”。如果持有锁的线程在这段时间内没有释放锁（可能是因为崩溃或其他原因），锁将自动被释放。

解锁原理：

解锁时，Redisson 会发送一个 Lua 脚本到 Redis，这个脚本会检查当前锁是否由当前线程持有（通过比较 UUID），如果是，则删除锁（删除键）。这个操作是原子的，以确保锁的安全释放。

优点：

易用性：Redisson 提供了丰富的接口和简单的使用方式，使得在分布式环境中实现锁和同步变得容易。
性能：Redis 本身具有高性能，Redisson 的实现确保了在分布式锁的使用中也能保持高性能。
高可用性和可伸缩性：Redisson 可以通过 Redis 集群来提供高可用性和可伸缩性。
多种锁的实现：Redisson 不仅仅支持可重入锁，还支持公平锁、联锁、红锁等多种锁的实现。

缺点：

依赖于 Redis：如果 Redis 服务不可用，那么基于 Redisson 的锁也会不可用。
网络延迟：锁操作依赖于网络交互，如果 Redis 服务器与应用服务器之间的网络延迟较大，可能会影响锁的获取和释放。
资源消耗：如果大量使用分布式锁，可能会增加 Redis 的负载和网络流量。
时钟同步问题：分布式系统中的时钟同步问题可能会影响锁的正确性，尤其是在锁的续租和过期检测方面创建一个工具类来管理 Redisson 的加锁和解锁操作是一个很好的实践，这样可以在整个应用程序中重用代码并保持代码的整洁。

实战：

下面是一个简单的 RedissonLockUtil 类的示例，它提供了静态方法来获取和释放锁。

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class RedissonLockUtil {

    private static RedissonClient redissonClient;

    static {
        // 初始化 Redisson 客户端
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");
        // 根据 Config 创建 RedissonClient 实例
        redissonClient = Redisson.create(config);
    }

    // 获取锁
    public static boolean lock(String lockKey, long leaseTime, TimeUnit timeUnit) {
        RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
        try {
            return lock.tryLock(0, leaseTime, timeUnit);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
            return false;
        }
    }

    // 释放锁
    public static void unlock(String lockKey) {
        RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
        if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
            lock.unlock();
        }
    }

    // 关闭 Redisson 客户端
    public static void shutdown() {
        if (redissonClient != null) {
            redissonClient.shutdown();
        }
    }
}

使用这个工具类的示例：


public class BusinessService {

    // 业务逻辑方法
    public void doSomething() {
        String lockKey = "myLockKey";
        boolean isLocked = RedissonLockUtil.lock(lockKey, 5, TimeUnit.SECONDS);
        if (isLocked) {
            try {
                // 执行业务逻辑
                System.out.println("执行业务逻辑...");
            } finally {
                // 释放锁
                RedissonLockUtil.unlock(lockKey);
            }
        } else {
            System.out.println("获取锁失败，业务逻辑未执行");
        }
    }
}

在这个例子中，RedissonLockUtil 类提供了 lock 和 unlock 方法，分别用于获取和释放锁。lock 方法尝试立即获取锁，并设置锁的持有时间。如果获取锁成功，则返回 true；如果获取失败，则返回 false。unlock 方法检查当前线程是否持有锁，如果是，则释放锁。

在业务服务中，我们调用 RedissonLockUtil.lock 来尝试获取锁，并在成功获取锁之后执行业务逻辑。不管业务逻辑是否成功，最后都会在 finally 块中调用 RedissonLockUtil.unlock 来释放锁。

请注意，这个工具类假设你使用的是单个 Redis 服务器。如果你的环境中使用的是 Redis 集群或哨兵模式，你需要根据你的配置调整 Config 对象的初始化代码。此外，不要忘记在应用程序关闭时调用 RedissonLockUtil.shutdown 方法来优雅地关闭 Redisson 客户端。

总结：

总的来说，Redisson 提供了一个高性能、可伸缩的分布式锁实现，但是它也带来了对 Redis 的依赖以及可能的网络延迟问题。在选择使用 Redisson 之前，需要权衡这些优缺点，并考虑它们对你的应用程序的影响。