Redisson分布式锁实现

　　多线程下的数据一致性问题一直都是热点问题，既要考虑到数据的一致，又要考虑实现的效率，在分布式情况下，这又要成为一种新的难题。分布式锁和我们java基础中学习到的synchronized略有不同，synchronized中我们的锁是个对象，当前系统部署在不同的服务实例上，单纯使用synchronized或者lock 已经无法满足对库存一致性的判断。本次主要讲解基于rediss 实现的分布式锁、

基本用法

<dependency>
    <groupId>org.redisson</groupId>
    <artifactId>redisson</artifactId>
    <version>3.8.2</version>
</dependency>

Config config = new Config();
config.useClusterServers()
    .setScanInterval(2000) // cluster state scan interval in milliseconds
    .addNodeAddress("redis://127.0.0.1:7000", "redis://127.0.0.1:7001")
    .addNodeAddress("redis://127.0.0.1:7002");
RedissonClient redisson = Redisson.create(config);

1. 可重入锁（Reentrant Lock）

Redisson的分布式可重入锁RLock Java对象实现了java.util.concurrent.locks.Lock接口，同时还支持自动过期解锁。

public void testReentrantLock(RedissonClient redisson){

        RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
        try{
            // 1. 最常见的使用方法
            //lock.lock();

            // 2. 支持过期解锁功能,10秒钟以后自动解锁, 无需调用unlock方法手动解锁
            //lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);

            // 3. 尝试加锁，最多等待3秒，上锁以后10秒自动解锁
            boolean res = lock.tryLock(3, 10, TimeUnit.SECONDS);
            if(res){    //成功
                // do your business

            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }

    }

Redisson同时还为分布式锁提供了异步执行的相关方法：

public void testAsyncReentrantLock(RedissonClient redisson){
        RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
        try{
            lock.lockAsync();
            lock.lockAsync(10, TimeUnit.SECONDS);
            Future<Boolean> res = lock.tryLockAsync(3, 10, TimeUnit.SECONDS);

            if(res.get()){
                // do your business

            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }

    }

2. 公平锁（Fair Lock）

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。在提供了自动过期解锁功能的同时，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。

public void testFairLock(RedissonClient redisson){

        RLock fairLock = redisson.getFairLock("anyLock");
        try{
            // 最常见的使用方法
            fairLock.lock();

            // 支持过期解锁功能, 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);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            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);

3. 联锁（MultiLock）

Redisson的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。

public void testMultiLock(RedissonClient redisson1,
                              RedissonClient redisson2, RedissonClient redisson3){

        RLock lock1 = redisson1.getLock("lock1");
        RLock lock2 = redisson2.getLock("lock2");
        RLock lock3 = redisson3.getLock("lock3");

        RedissonMultiLock lock = new RedissonMultiLock(lock1, lock2, lock3);

        try {
            // 同时加锁：lock1 lock2 lock3, 所有的锁都上锁成功才算成功。
            lock.lock();

            // 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);

        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }

    }

4. 红锁（RedLock）

Redisson的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。

    public void testRedLock(RedissonClient redisson1,
                              RedissonClient redisson2, RedissonClient redisson3){

        RLock lock1 = redisson1.getLock("lock1");
        RLock lock2 = redisson2.getLock("lock2");
        RLock lock3 = redisson3.getLock("lock3");

        RedissonRedLock lock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);
      try {
            // 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();

            // 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);

        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }

    }

5. 读写锁（ReadWriteLock）

Redisson的分布式可重入读写锁RReadWriteLock Java对象实现了java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock接口。同时还支持自动过期解锁。该对象允许同时有多个读取锁，但是最多只能有一个写入锁。

RReadWriteLock rwlock = redisson.getLock("anyRWLock");
// 最常见的使用方法
rwlock.readLock().lock();
// 或
rwlock.writeLock().lock();

// 支持过期解锁功能
// 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();

6. 信号量（Semaphore）

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。

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();

7. 可过期性信号量（PermitExpirableSemaphore）

Redisson的可过期性信号量（PermitExpirableSemaphore）实在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。

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. 闭锁（CountDownLatch）

Redisson的分布式闭锁（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();

加锁有如下注意事项：

• 加锁需要设置超时时间，防止出现死锁
• 加锁以及设置超时时间的时候，需要保证两个操作的原子性，因而最好使用lua脚本或者使用支持NX以及EX的set方法
• 加锁的时候需要把加锁的调用方信息，比如线程id给记录下来，这个在解锁的时候需要使用
• 对于加锁时长不确定的任务，为防止任务未执行完导致超时被释放，需要对尚未运行完的任务延长失效时间

解锁有如下注意事项：

• 解锁一系列操作(判断key是否存在，存在的话删除key等)需要保证原子性，因而最好使用lua脚本
• 解锁需要判断调用方是否与加锁时记录的是否一致，防止锁被误删
• 如果有延续失效时间的延时任务，在解锁的时候，需要终止掉该任务

参考