Redisson官方文档 - 8. 分布式锁和同步器

本文介绍了Redisson提供的多种分布式锁实现,包括可重入锁、公平锁、联锁、红锁、读写锁等,以及信号量和闭锁等同步工具。文章详细解释了每种锁的特点和使用方法,特别是如何避免锁死状态的发生。

8.1. 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。

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。

// 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);
...
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。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。

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。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();

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。

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。

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();
<think>嗯,用户之前问了关于Redis锁的数据一致性问题中如何设置延长时间,现在他们想进一步了解Redisson的其他功能,比如分布式锁、布隆过滤器、队列、集合并发工具类。我需要详细介绍一下这些功能,但首先要理清楚每个部分的结构,确保回答清晰有条理。 首先,用户可能已经对Redisson分布式锁有一定了解,所以需要先简要回顾,再扩展其他功能。用户提到的分布式布隆、队列、集合并发工具类,这些都是Redisson提供的分布式数据结构,每个部分需要分开讲解,说明用途、实现原理使用场景。 我需要考虑用户可能的背景,可能是开发人员或者系统架构师,他们可能在设计分布式系统时需要用到这些工具。用户的需求可能是寻找解决分布式环境中常见问题的方案,比如数据一致性、去重、任务分发、并发控制等。 在介绍每个功能时,要结合具体的使用场景,比如分布式锁用于资源同步,布隆过滤器用于高效去重,队列用于任务分发,集合用于跨服务的数据共享,并发工具类如CountDownLatch用于协调多节点任务。同时,需要给出简单的代码示例,帮助用户理解如何使用这些功能,但要注意示例的简洁性语言的通用性,可能使用Java或伪代码。 还要注意强调Redisson的优势,比如基于Redis的高性能,与Spring等框架的集成能力,以及丰富的文档支持。此外,可能需要比较Redisson与其他实现方式的优缺点,比如手动实现分布式锁的复杂性,而Redisson提供了封装好的解决方案,减少开发负担。 最后,总结部分需要将这些功能串联起来,说明它们如何共同支持分布式系统的构建,帮助用户形成整体认识。确保回答结构清晰,每个部分有小标题,关键点用粗体或列表突出,便于阅读理解。</think>以下是 Redisson 的**核心扩展功能**及其在分布式场景下的应用详解: --- ### **1. 分布式锁(RLock)** - **功能**:提供可重入锁、公平锁、联锁(MultiLock)等,支持自动续期(看门狗机制)。 - **核心特性**: - **自动续期**:默认每隔 10 秒检查锁状态并延长 TTL(避免业务未完成锁过期)。 - **可重入性**:同一线程可多次获取锁,避免死锁。 - **联锁**:同时锁定多个资源(原子性保障)。 - **使用场景**:分布式资源竞争控制(如库存扣减、秒杀系统)。 - **示例**: ```java RLock lock = redisson.getLock("orderLock"); try { lock.lock(); // 加锁(默认 30 秒 TTL,自动续期) // 执行业务逻辑... } finally { lock.unlock(); // 释放锁 } ``` -- ### **2. 分布式布隆过滤器(RBloomFilter)** - **功能**:基于 Redis 的布隆过滤器,用于高效判断元素是否存在(空间效率高,允许误判)。 - **核心特性**: - **预初始化**:需预先设置预期元素数量误判率。 - **分布式共享**:多个服务共享同一过滤器状态。 - **使用场景**:防止缓存穿透(如校验非法请求 ID)、去重(如大规模数据清洗)。 - **示例**: ```java RBloomFilter<String> bloomFilter = redisson.getBloomFilter("userFilter"); bloomFilter.tryInit(1000000L, 0.03); // 预期 100 万数据,3% 误判率 bloomFilter.add("user123"); // 添加元素 boolean exists = bloomFilter.contains("user456"); // 判断是否存在 ``` --- ### **3. 分布式队列(RQueue、RDelayedQueue)** #### **(1) 普通队列(RQueue)** - **功能**:基于 Redis 的 FIFO 队列,支持多节点生产消费。 - **使用场景**:异步任务分发、削峰填谷。 - **示例**: ```java RQueue<String> queue = redisson.getQueue("taskQueue"); queue.add("task1"); // 生产者推送任务 String task = queue.poll(); // 消费者拉取任务 ``` #### **(2) 延迟队列(RDelayedQueue)** - **功能**:支持延迟投递消息(消息暂存,到期后进入目标队列)。 - **使用场景**:订单超时关闭、定时提醒。 - **示例**: ```java RQueue<String> destQueue = redisson.getQueue("delayedDestQueue"); RDelayedQueue<String> delayedQueue = redisson.getDelayedQueue(destQueue); delayedQueue.offer("order123", 30, TimeUnit.MINUTES); // 30 分钟后进入 destQueue ``` --- ### **4. 分布式集合(RSet、RScoredSortedSet)** #### **(1) 无序集合(RSet)** - **功能**:跨节点的 Set 结构,支持交并差运算。 - **使用场景**:标签管理、共同好友计算。 - **示例**: ```java RSet<String> tags = redisson.getSet("productTags"); tags.add("electronics"); Set<String> intersection = tags.intersection("anotherSet"); // 求交集 ``` #### **(2) 有序集合(RScoredSortedSet)** - **功能**:按分值排序的集合,支持范围查询。 - **使用场景**:排行榜、优先级任务调度。 - **示例**: ```java RScoredSortedSet<String> leaderboard = redisson.getScoredSortedSet("gameRank"); leaderboard.add(1000, "player1"); // 添加玩家及分数 Collection<String> top10 = leaderboard.valueRangeReversed(0, 9); // 获取 Top 10 ``` --- ### **5. 分布式并发工具类** #### **(1) 信号量(RSemaphore)** - **功能**:限制同时访问资源的线程数。 - **使用场景**:限流(如 API 并发控制)。 - **示例**: ```java RSemaphore semaphore = redisson.getSemaphore("apiLimit"); semaphore.trySetPermits(100); // 设置最大并发数 100 semaphore.acquire(); // 获取信号量(阻塞直到成功) // 执行业务... semaphore.release(); // 释放信号量 ``` #### **(2) 闭锁(RCountDownLatch)** - **功能**:等待多个分布式节点完成操作。 - **使用场景**:多服务协同启动、批量任务同步。 - **示例**: ```java RCountDownLatch latch = redisson.getCountDownLatch("initLatch"); latch.trySetCount(3); // 等待 3 个节点 // 节点完成任务后调用 countDown() latch.await(); // 阻塞直到计数归零 ``` #### **(3) 原子长整型(RAtomicLong)** - **功能**:分布式环境下的原子计数器。 - **使用场景**:全局唯一 ID 生成、统计计数。 - **示例**: ```java RAtomicLong counter = redisson.getAtomicLong("requestCount"); long id = counter.incrementAndGet(); // 原子自增 ``` --- ### **6. 高级功能** - **分布式映射(RMap)**:支持本地缓存、LRU 驱逐策略的分布式 Map。 - **分布式 Topic(RTopic)**:发布-订阅模式,支持跨服务消息广播。 - **分布式 HyperLogLog(RHyperLogLog)**:近似统计独立访客数(UV)。 --- ### **总结:Redisson 的核心价值** - **简化分布式开发**:将 Redis 的数据结构抽象为 Java 对象,屏蔽底层复杂性。 - **高可用保障**:支持 Redis 集群、哨兵模式,自动处理故障转移。 - **性能优化**:内置连接池、Lua 脚本原子化操作,减少网络开销。 - **无缝集成**:与 Spring、Spring Boot 等框架深度整合。 通过 Redisson,开发者可以像操作本地数据结构一样使用分布式组件,显著降低分布式系统开发门槛。
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