Redisson簡明教程—你家的鎖芯該換了
作者：高宏杰
今天咱們就來聊聊Redisson提供的各種鎖，Redisson就像是Redis給Java程序員的一把瑞士軍刀，不僅能存數(shù)據(jù)，還能玩出各種分布式花樣。
1.簡介
2.看門狗
2-1.為什么需要這個"狗子"？
2-2.工作原理
2-3.如何“擼狗子”
3.可重入鎖：你的分布式"萬能鑰匙"
3-1.Redisson可重入鎖的魔法
3-2.使用姿勢大全
3-3.公平鎖
3-4.非公平鎖
3-5.可重入原理深扒
4.聯(lián)鎖：分布式鎖中的"全家桶套餐"
4-1.聯(lián)鎖是什么？——"要么全有，要么全無"的霸道總裁
4-2.為什么需要聯(lián)鎖？
4-3.聯(lián)鎖使用三件套
4-4.聯(lián)鎖的硬核原理
4-5.聯(lián)鎖的三大禁忌
5.Redisson讀寫鎖：分布式系統(tǒng)中的"讀寫分離"高手
5-1.使用姿勢
5-2.原理深扒
6.信號量（Semaphore）：分布式系統(tǒng)中的"限量入場券"
6-1.使用姿勢大全
6-2.原理深扒
7.紅鎖（RedLock）：分布式鎖界的“聯(lián)合國維和部隊”
7-1.核心原理
7-2.注意事項
7-3.使用姿勢
8.閉鎖（CountDownLatch）：分布式系統(tǒng)中的"集結(jié)號"
8-1.使用姿勢
8-2.原理深扒
9.總結(jié)
1.簡介
各位攻城獅們，你還在使用原生命令來上鎖么？看來你還是不夠懶，餃子都給你包好了，你非要吃大餅配炒韭菜，快點改善一下“伙食”吧，寫代碼也要來點幸福感。今天咱們就來聊聊Redisson提供的各種鎖，Redisson就像是Redis給Java程序員的一把瑞士軍刀，不僅能存數(shù)據(jù)，還能玩出各種分布式花樣。
- Redis版本：Redis 2.8+，理想版本5.0+（支持 Stream、模塊化等高級特性，Redisson 能秀出全部技能）。
- 架構(gòu)模式：支持單機、哨兵和集群（集群模式可靠性更高）
2.看門狗
想象你上廁所（獲取鎖）時帶著一只忠心耿耿的阿黃（看門狗）。當你蹲坑時間快到時（鎖快要過期），阿黃就會大叫："主人你還沒完事嗎？我給你續(xù)時間啦！"（自動續(xù)期）
2-1.為什么需要這個"狗子"？
- 防止業(yè)務沒執(zhí)行完鎖就過期：默認鎖30秒過期，但萬一你的業(yè)務要31秒呢？
- 避免鎖丟失：如果客戶端崩潰，看門狗停止續(xù)期，鎖最終會自動釋放
- 不用手動計算業(yè)務時間：再也不用戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢估算業(yè)務執(zhí)行時間了
2-2.工作原理
- 首次加鎖：默認設置鎖過期時間30秒
- 啟動看門狗：加鎖成功后啟動一個定時任務（后臺線程）
- 定期續(xù)期：每10秒（過期時間的1/3）檢查業(yè)務是否完成。未完成：執(zhí)行expire命令把鎖再續(xù)30秒；已完成：停止續(xù)期。
- 最終釋放：業(yè)務完成調(diào)用unlock或客戶端斷開連接時釋放
2-3.如何“擼狗子”
Config config = new Config();
config.setLockWatchdogTimeout(30000L); // 單位毫秒，默認就是30秒
// ...
RedissonClient redisson = Redisson.create(config);// 你也可以在加鎖時指定（會覆蓋默認值）
lock.lock(60, TimeUnit.SECONDS); // 這時看門狗會按60秒周期續(xù)期3.可重入鎖：你的分布式"萬能鑰匙"
我們都知道Java中ReentrantLock和synchronized都是可重入鎖，但都只能用于單機環(huán)境的，在分布式環(huán)境下，Redisson給我提供了類似體驗的可重入鎖。
3-1.Redisson可重入鎖的魔法
- 線程安全：不同JVM的相同線程也可重入
- 自動續(xù)期：看門狗機制保活（默認30秒）
- 公平/非公平：兩種模式可選
- 超時機制：避免無限等待
3-2.使用姿勢大全
基礎款（阻塞式）：
RLock lock = redisson.getLock("orderLock");
lock.lock(); // 一直等到天荒地老
try {
// 你的核心業(yè)務
} finally {
lock.unlock(); // 一定要放在finally！
}高級款（嘗試獲取）：
if (lock.tryLock(3, 30, TimeUnit.SECONDS)) { // 最多等3秒，鎖30秒自動過期
try {
// 業(yè)務處理
} finally {
lock.unlock();
}
} else {
log.warn("獲取鎖失敗，換個姿勢再試一次");
}騷操作款（異步獲取）：
RFuture<Void> lockFuture = lock.lockAsync();
lockFuture.whenComplete((res, ex) -> {
if (ex == null) {
try {
// 異步業(yè)務處理
} finally {
lock.unlock();
}
}
});3-3.公平鎖
- 排隊機制：使用Redis的List結(jié)構(gòu)維護等待隊列
- 訂閱發(fā)布：通過Redis的pub/sub通知下一個等待者
- 雙重檢查：獲取鎖時檢查自己是否在隊列頭部
RLock fairLock = redisson.getFairLock("myFairLock");
try {
fairLock.lock();
// 業(yè)務邏輯
} finally {
fairLock.unlock();
}3-4.非公平鎖
- 直接競爭：所有線程同時嘗試CAS操作
- 效率優(yōu)先：沒有隊列維護開銷
- 可能饑餓：運氣差的線程可能長期得不到鎖
RLock nonFairLock = redisson.getLock("hotItemLock");
if (nonFairLock.tryLock(50, TimeUnit.MILLISECONDS)) { // 拼手速！
try {
// 秒殺業(yè)務邏輯
} finally {
nonFairLock.unlock();
}
}3-5.可重入原理深扒
加鎖Lua腳本偽代碼：
-- 參數(shù)：鎖key、鎖超時時間、客戶端ID+線程ID
if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then
-- 鎖不存在，直接獲取
redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[2], 1);
redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]);
returnnil;
end;
if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then
-- 重入情況：計數(shù)器+1
redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1);
redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]);
returnnil;
end;
-- 鎖被其他線程持有
return redis.call('pttl', KEYS[1]); -- 返回剩余過期時間解鎖Lua腳本偽代碼：
-- 參數(shù)：鎖key、客戶端ID+線程ID
if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[1]) == 0) then
-- 壓根沒持有鎖
returnnil;
end;
-- 重入次數(shù)-1
local counter = redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[1], -1);
if (counter > 0) then
-- 還有重入次數(shù)，更新過期時間
redis.call('pexpire', KEYS[1], 30000);
return0;
else
-- 最后一次解鎖，刪除key
redis.call('del', KEYS[1]);
-- 發(fā)布解鎖消息
redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[2]);
return1;
end;4.聯(lián)鎖：分布式鎖中的"全家桶套餐"
4-1.聯(lián)鎖是什么？——"要么全有，要么全無"的霸道總裁
想象你要同時約三個女神約會：
- 女神A：周末有空 ?
- 女神B：周末有空 ?
- 女神C：周末要加班 ? Redisson聯(lián)鎖的做法是：只要有一個拒絕，就取消所有約會！這就是聯(lián)鎖的"All or Nothing"哲學。
4-2.為什么需要聯(lián)鎖？
典型場景：
- 跨資源事務：需要同時鎖定訂單、庫存、優(yōu)惠券三個系統(tǒng)
- 數(shù)據(jù)一致性：確保多個關聯(lián)資源同時被保護
- 避免死鎖：防止交叉等待導致的死鎖情況
4-3.聯(lián)鎖使用三件套
基本用法：
// 準備三把鎖（就像三個女神的聯(lián)系方式）
RLock lock1 = redisson.getLock("order_lock");
RLock lock2 = redisson.getLock("stock_lock");
RLock lock3 = redisson.getLock("coupon_lock");
// 創(chuàng)建聯(lián)鎖"約會套餐"
RedissonMultiLock multiLock = new RedissonMultiLock(lock1, lock2, lock3);
try {
// 嘗試同時鎖定（約三位女神）
if (multiLock.tryLock(3, 30, TimeUnit.SECONDS)) {
// 三位都同意了！開始你的表演
processOrder();
updateStock();
useCoupon();
} else {
log.warn("有個女神拒絕了你");
}
} finally {
multiLock.unlock(); // 記得送她們回家
}高階技巧：
// 動態(tài)構(gòu)造聯(lián)鎖（適合不確定數(shù)量的資源）
List<RLock> locks = resourceIds.stream()
.map(id -> redisson.getLock("resource_" + id))
.collect(Collectors.toList());
RedissonMultiLock dynamicLock = new RedissonMultiLock(locks.toArray(new RLock[0]));4-4.聯(lián)鎖的硬核原理
加鎖流程：
- 順序加鎖：按傳入鎖的順序依次嘗試獲取
- 失敗回滾：任意一個鎖獲取失敗時，釋放已獲得的所有鎖
- 統(tǒng)一過期時間：所有鎖使用相同的過期時間
底層Lua腳本（簡化版）：
-- 參數(shù)：多個鎖的KEYS，統(tǒng)一過期時間，線程標識
local failed = false
for i, key inipairs(KEYS) do
if redis.call('setnx', key, ARGV[2]) == 0then
failed = true
break
end
redis.call('expire', key, ARGV[1])
end
if failed then
-- 釋放已經(jīng)獲取的鎖
for j = 1, i-1do
redis.call('del', KEYS[j])
end
return0
end
return14-5.聯(lián)鎖的三大禁忌
亂序使用（導致死鎖）：
// 線程1：
multiLock(lockA, lockB).lock();
// 線程2：
multiLock(lockB, lockA).lock(); // 危險！可能死鎖? 正確做法：全局統(tǒng)一加鎖順序
混合鎖類型：
// 混合普通鎖和公平鎖
new MultiLock(lock1, fairLock2); // 不推薦? 正確做法：使用相同特性的鎖組合
忽略部分鎖失敗：
if (!multiLock.tryLock()) {
// 直接返回，不處理部分獲取成功的情況
return; // 危險！
}? 正確做法：確保完全獲取或完全失敗
5.Redisson讀寫鎖：分布式系統(tǒng)中的"讀寫分離"高手
也許單機版的ReentrantReadWriteLock你聽說過，但是分布式環(huán)境下的版本可能很少接觸到。
典型場景：
- 讀多寫少系統(tǒng)：比如商品詳情頁（每秒上萬次讀取，每分鐘幾次更新）
- 數(shù)據(jù)一致性要求：保證讀取時不會讀到半成品數(shù)據(jù)
- 系統(tǒng)性能優(yōu)化：避免讀操作被不必要的串行化
5-1.使用姿勢
RReadWriteLock rwLock = redisson.getReadWriteLock("libraryBook_123");
// 讀操作（多個線程可同時進入）
rwLock.readLock().lock();
try {
// 查詢數(shù)據(jù)（安全讀取）
Book book = getBookFromDB(123);
} finally {
rwLock.readLock().unlock();
}
// 寫操作（獨占訪問）
rwLock.writeLock().lock();
try {
// 修改數(shù)據(jù)（安全寫入）
updateBookInDB(123, newVersion);
} finally {
rwLock.writeLock().unlock();
}5-2.原理深扒
加讀鎖Lua腳本（簡化）：
-- 檢查是否可以加讀鎖（沒有寫鎖或當前線程持有寫鎖）
if redis.call('hget', KEYS[1], 'mode') == 'write' then
-- 如果有寫鎖且不是當前線程持有，則失敗
if redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 0 then
return 0;
end;
end;
-- 增加讀鎖計數(shù)
redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[1], 1);
redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[3]);
return 1;加寫鎖Lua腳本（簡化）：
-- 檢查是否已有鎖
if redis.call('exists', KEYS[1]) == 1 then
-- 如果是讀模式或有其他寫鎖
if redis.call('hget', KEYS[1], 'mode') == 'read' or
redis.call('hlen', KEYS[1]) > 1 then
return0;
end;
-- 如果是當前線程持有的寫鎖（重入）
if redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1 then
redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1);
return1;
end;
end;
-- 獲取寫鎖
redis.call('hset', KEYS[1], 'mode', 'write');
redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[2], 1);
redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[3]);
return1;6.信號量（Semaphore）：分布式系統(tǒng)中的"限量入場券"
同樣的味道，Java中Semaphore的分布式版本。
6-1.使用姿勢大全
基礎用法：
// 獲取信號量（初始10個許可）
RSemaphore semaphore = redisson.getSemaphore("apiLimit");
semaphore.trySetPermits(10); // 設置許可數(shù)量
// 獲取許可（阻塞直到可用）
semaphore.acquire();
try {
// 執(zhí)行業(yè)務（保證最多10個并發(fā)）
callLimitedAPI();
} finally {
semaphore.release(); // 記得歸還！
}
// 嘗試獲?。ǚ亲枞?if (semaphore.tryAcquire()) {
try {
// 搶到許可了！
} finally {
semaphore.release();
}
} else {
log.warn("系統(tǒng)繁忙，請稍后再試");
}高級技巧：
// 帶超時的嘗試獲取
if (semaphore.tryAcquire(3, 500, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
try {
// 在500ms內(nèi)獲取到3個許可
batchProcess();
} finally {
semaphore.release(3); // 歸還多個許可
}
}
// 動態(tài)調(diào)整許可數(shù)量
semaphore.addPermits(5); // 增加5個許可（擴容）
semaphore.reducePermits(3); // 減少3個許可（縮容）6-2.原理深扒
獲取許可的Lua腳本（簡化）：
-- 參數(shù)：信號量key、請求許可數(shù)
local value = redis.call('get', KEYS[1])
if value >= ARGV[1] then
return redis.call('decrby', KEYS[1], ARGV[1])
else
return -1
end釋放許可的Lua腳本（簡化）：
-- 參數(shù)：信號量key、釋放許可數(shù)
return redis.call('incrby', KEYS[1], ARGV[1])7.紅鎖（RedLock）：分布式鎖界的“聯(lián)合國維和部隊”
RedLock 的誕生是為了對抗單點 Redis 掛掉后鎖失效的問題。它的目標就是：“即使部分節(jié)點掛了，我也要穩(wěn)如老狗”。
7-1.核心原理
Redisson 的 RedLock 實現(xiàn)來源于 Redis 作者 antirez 提出的 Redlock 算法。流程如下：
- 準備多個獨立的 Redis 節(jié)點（注意：是互相獨立的，不是主從復制結(jié)構(gòu)）。
- 客戶端依次向這些節(jié)點嘗試加鎖（使用 SET NX PX 命令）。
- 記錄耗時：加鎖操作總共不能超過鎖過期時間的 1/2（比如設置鎖有效期 10 秒，那就必須 5 秒內(nèi)搞定加鎖）。
- 加鎖成功節(jié)點超過半數(shù)（N/2 + 1）視為成功。
- 若失敗，立刻釋放所有加鎖成功的節(jié)點，以避免資源死鎖。
- 釋放鎖時，同樣要向所有節(jié)點發(fā)送 unlock 操作。
7-2.注意事項
- RedLock 是為多主 Redis 實例準備的，不是給 Redis Cluster 用的。
- 你得維護多個彼此獨立的 Redis 實例，部署和運維成本更高。
- RedLock 的“強一致性”并非線性一致性，它只是通過多點確認提升“高可用性”。
7-3.使用姿勢
// 準備多個獨立的RLock實例
RLock lock1 = redissonClient1.getLock("lock");
RLock lock2 = redissonClient2.getLock("lock");
RLock lock3 = redissonClient3.getLock("lock");
// 構(gòu)造紅鎖（建議奇數(shù)個，通常3/5個）
RedissonRedLock redLock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);
try {
// 嘗試獲取鎖（等待時間100s，鎖持有時間30s）
boolean locked = redLock.tryLock(100, 30, TimeUnit.SECONDS);
if (locked) {
// 執(zhí)行業(yè)務邏輯
doCriticalWork();
}
} finally {
redLock.unlock();
}8.閉鎖（CountDownLatch）：分布式系統(tǒng)中的"集結(jié)號"
一樣是Java的CountDownLatch的分布式版本，用法也是基本一樣。
8-1.使用姿勢
// 主協(xié)調(diào)節(jié)點（教官）
RCountDownLatch latch = redisson.getCountDownLatch("batchTaskLatch");
latch.trySetCount(5); // 需要等待5個任務
// 工作節(jié)點（學員）
RCountDownLatch workerLatch = redisson.getCountDownLatch("batchTaskLatch");
workerLatch.countDown(); // 完成任務時調(diào)用
// 主節(jié)點等待（在另一個線程/JVM）
latch.await(); // 阻塞直到計數(shù)器歸零
System.out.println("所有任務已完成！");8-2.原理深扒
關鍵操作偽代碼：
-- countDown操作
local remaining = redis.call('decr', KEYS[1])
if remaining <= 0then
redis.call('publish', KEYS[2], '0') -- 通知所有等待者
redis.call('del', KEYS[1]) -- 清理計數(shù)器
end
return remaining
-- await操作
local count = redis.call('get', KEYS[1])
if count == falseortonumber(count) <= 0then
return1-- 已經(jīng)完成
end
return0-- 需要繼續(xù)等待9.總結(jié)
Redisson 提供了豐富的分布式鎖實現(xiàn)，適用于各種分布式場景，使用體驗更好，選擇鎖類型時應根據(jù)具體業(yè)務場景和需求來決定，同時要注意鎖的粒度和持有時間，避免分布式死鎖和性能問題。
關于作者，高宏杰，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)門店技術部研發(fā)工程師。
責任編輯：武曉燕
來源：
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