RedisTemplate 分布式锁演变,Redission 分布式锁实现

本文介绍了分布式锁从RedisTemplate的基本原理开始,逐步演进到使用Redission的完整过程。从阶段一开始,讨论了每个阶段可能出现的问题及解决方案,如设置锁的自动过期、原子性操作等。最终引入了Redission,这是一个基于Redis的Java驻内存数据网格,提供了丰富的分布式对象和服务,旨在简化Redis的使用,使开发者能更专注于业务逻辑。
  • 基本原理

    • 阶段一

    • 阶段二

    • 阶段三

    • 阶段四

    • 阶段五-最终形态

    • 4) Redisson


分布式锁的演进

基本原理

我们可以同时去一个地方“占坑”,如果占到,就执行逻辑。否则就必须等待,直到释放锁。“占坑”可以去redis,可以去数据库,可以去任何大家都能访问的地方。等待可以自旋的方式。

阶段一

public Map<String, List<Catalog2Vo>> getCatalogJsonDbWithRedisLock() {
        //阶段一
        Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsen
### Redission 分布式锁实现方式与原理 #### 1. 分布式锁的需求背景 在单机环境下,JDK 提供的 `synchronized` 或者 `Lock` 可以很好地解决多线程环境下的资源共享问题。然而,在分布式环境中,多个节点可能同时运行不同的服务实例并尝试访问共享资源。此时,传统的同步机制无法满足需求,因此需要引入一种跨进程、跨机器的锁定机制——即 **分布式锁**。 为了应对这一挑战,Redission 成为了一种流行的解决方案[^1]。 --- #### 2. Redission 的核心功能概述 Redission 是基于 Redis 实现的一套分布式协调工具包,其主要目标是简化开发者对 Redis 的操作,并提供强大的分布式特性支持。其中,分布式锁是最常用的功能之一。通过封装 Redis 命令,Redission 能够帮助开发人员快速构建可靠的分布式锁[^2]。 --- #### 3. Redission 分布式锁的核心实现方式 Redission 使用 Redis 来存储锁的状态信息,具体实现依赖于以下几个关键技术: ##### (1) SETNX 指令用于加锁 当客户端试图获取锁时,会向 Redis 发送一条命令: ```lua SET resource_name lock_value NX PX timeout ``` - `resource_name`: 锁的名字,通常是一个字符串键名。 - `lock_value`: 锁的具体值,通常是唯一的标识符(如 UUID),用来区分不同客户端持有的锁。 - `NX`: 表示只有当该 key 不存在时才执行设置操作。 - `PX timeout`: 设置锁的有效期(单位毫秒)。如果超过这个时间未释放,则认为锁已过期。 这种方式确保了只有一个客户端能够在指定时间内成功获得锁[^1]。 ##### (2) Lua 脚本保障原子性解锁 为了避免误删其他客户端所持的锁,Redission 解锁过程采用了 Lua 脚本来完成删除动作。以下是伪代码表示形式: ```lua if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end ``` 这里的关键在于比较当前锁的实际持有者 (`ARGV[1]`) 是否匹配调用者的身份标志位。如果不一致则拒绝销毁锁,从而防止发生“死锁”或者非法覆盖的情况[^2]。 --- #### 4. 自动续期机制 除了基本的加锁/解锁外,Redission实现了自动续约功能来延长有效期限。每当某个线程持续占用某把锁期间,它都会周期性地发送心跳信号给服务器端更新 TTL 时间戳。这样即使网络延迟较大也不会轻易丢失控制权。 此外值得注意的是,一旦检测到原拥有方崩溃退出后未能及时通知系统解除绑定关系的话,那么经过预设时限之后此记录会被清除掉以便允许新的竞争者重新申请占有权利[^2]。 --- #### 5. 故障恢复能力 考虑到实际生产场景下可能存在各种异常状况比如断网等问题影响正常通信流程, 所以 redssion 设计有相应的补偿策略: - 如果因为某些原因导致连接中断但仍然保留着有效的租约(lease), 那么等到重连成功以后可以继续维持原有的状态直到超时期满为止. - 当集群模式启用的时候还会利用 sentinel 或 cluster 架构进一步增强可用性和鲁棒性. 这些措施共同作用使得整个架构具备较高的可靠度以及适应复杂变化的能力. --- ### 总结 综上所述,Redission 利用了 Redis 的高效性能和丰富的数据结构特点设计出了简便易用又安全高效的分布式锁方案。它的内部运作涉及到了诸如 setnx 加锁指令、lua脚本保证事务一致性等多个方面,并且还加入了像自旋等待、看门狗定时刷新有效期等功能模块提升用户体验的同时也兼顾到了极端条件下的兼容处理办法[^2]。 --- 相关问题
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