Redisson 加锁解锁原理 实现源码

Redisson 加锁解锁原理及源码分析

Redisson 是一个基于 Redis 的 Java 客户端，提供了分布式锁的实现。下面我将详细分析 Redisson 的加锁和解锁原理及其核心源码实现。

一、加锁原理

1. 基本加锁流程

Redisson 的分布式锁主要通过 Lua 脚本在 Redis 中实现，主要流程如下：

1. 客户端尝试在 Redis 中设置一个键值对（锁）

2. 如果设置成功（键不存在），则获取锁成功

3. 如果设置失败（键已存在），则等待并重试

4. 锁可以设置过期时间，避免死锁

2. 可重入锁实现

Redisson 的锁是可重入的，即同一个线程可以多次获取同一把锁。这是通过 Redis 的 Hash 结构实现的：

• Key: 锁的名称

• Field: 客户端/线程的唯一标识

• Value: 锁的持有计数

二、解锁原理

1. 基本解锁流程

1. 客户端检查锁是否仍由自己持有

2. 如果是，则减少持有计数

3. 如果计数减到0，则删除锁键

4. 发布解锁消息通知其他等待的客户端

2. 锁续期机制

Redisson 通过\"看门狗\"机制实现锁的自动续期：

1. 获取锁成功后，启动一个定时任务

2. 定时任务定期检查锁是否仍由当前线程持有

3. 如果是，则延长锁的过期时间

4. 如果客户端崩溃，锁最终会自动过期

三、核心源码分析

1. 加锁源码

主要实现在 RedissonLock.tryLockInnerAsync 方法中：

java

 RFuture tryLockInnerAsync(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId, RedisStrictCommand command) { return evalWriteAsync(getRawName(), LongCodec.INSTANCE, command, \"if (redis.call(\'exists\', KEYS[1]) == 0) then \" +  \"redis.call(\'hincrby\', KEYS[1], ARGV[2], 1); \" +  \"redis.call(\'pexpire\', KEYS[1], ARGV[1]); \" +  \"return nil; \" +  \"end; \" +  \"if (redis.call(\'hexists\', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then \" +  \"redis.call(\'hincrby\', KEYS[1], ARGV[2], 1); \" +  \"redis.call(\'pexpire\', KEYS[1], ARGV[1]); \" +  \"return nil; \" +  \"end; \" +  \"return redis.call(\'pttl\', KEYS[1]);\", Collections.singletonList(getRawName()), unit.toMillis(leaseTime), getLockName(threadId));}

这段 Lua 脚本的逻辑是：

1. 检查锁是否存在（KEYS[1]）

2. 如果不存在，初始化锁并设置过期时间

3. 如果锁已存在且由当前线程持有，增加重入计数

4. 否则返回锁的剩余生存时间

2. 解锁源码

主要实现在 RedissonLock.unlockInnerAsync 方法中：

java

protected RFuture unlockInnerAsync(long threadId) { return evalWriteAsync(getRawName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN, \"if (redis.call(\'hexists\', KEYS[1], ARGV[3]) == 0) then \" +  \"return nil;\" +  \"end; \" +  \"local counter = redis.call(\'hincrby\', KEYS[1], ARGV[3], -1); \" +  \"if (counter > 0) then \" +  \"redis.call(\'pexpire\', KEYS[1], ARGV[2]); \" +  \"return 0; \" +  \"else \" +  \"redis.call(\'del\', KEYS[1]); \" +  \"redis.call(\'publish\', KEYS[2], ARGV[1]); \" +  \"return 1; \" +  \"end; \" +  \"return nil;\", Arrays.asList(getRawName(), getChannelName()), LockPubSub.UNLOCK_MESSAGE, internalLockLeaseTime, getLockName(threadId));}

这段 Lua 脚本的逻辑是：

1. 检查锁是否由当前线程持有

2. 如果不是，返回nil

3. 减少持有计数

4. 如果计数仍大于0，更新过期时间

5. 如果计数为0，删除锁并发布解锁消息

3. 看门狗机制源码

在 RedissonLock 类中的 scheduleExpirationRenewal 方法：

java

private void scheduleExpirationRenewal(long threadId) { ExpirationEntry entry = new ExpirationEntry(); ExpirationEntry oldEntry = EXPIRATION_RENEWAL_MAP.putIfAbsent(getEntryName(), entry); if (oldEntry != null) { oldEntry.addThreadId(threadId); } else { entry.addThreadId(threadId); renewExpiration(); }}private void renewExpiration() { ExpirationEntry ee = EXPIRATION_RENEWAL_MAP.get(getEntryName()); if (ee == null) { return; } Timeout task = commandExecutor.getConnectionManager().newTimeout(new TimerTask() { @Override public void run(Timeout timeout) throws Exception { ExpirationEntry ent = EXPIRATION_RENEWAL_MAP.get(getEntryName()); if (ent == null) { return; } Long threadId = ent.getFirstThreadId(); if (threadId == null) { return; } RFuture future = renewExpirationAsync(threadId); future.onComplete((res, e) -> { if (e != null) {  log.error(\"Can\'t update lock \" + getRawName() + \" expiration\", e);  return; } if (res) {  // 递归调用，实现定期续期  renewExpiration(); } }); } }, internalLockLeaseTime / 3, TimeUnit.MILLISECONDS); ee.setTimeout(task);}

看门狗默认每 internalLockLeaseTime / 3（默认10秒）执行一次续期操作。

四、关键特性总结

1. 原子性操作：使用 Lua 脚本保证加锁/解锁操作的原子性

2. 可重入支持：通过 Hash 结构记录锁的持有线程和重入次数

3. 自动续期：看门狗机制防止业务未完成时锁过期

4. 公平锁支持：通过 Redis 的队列实现公平获取锁

5. 锁等待机制：通过 Redis 的发布订阅实现锁释放通知

五、使用示例

java

// 获取锁RLock lock = redisson.getLock(\"myLock\");try { // 尝试加锁，最多等待100秒，上锁后10秒自动解锁 boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS); if (res) { // 业务逻辑 }} finally { // 释放锁 lock.unlock();}

Redisson 的分布式锁实现非常健壮，考虑了网络分区、客户端崩溃等各种异常情况，是生产环境中可靠的分布式锁解决方案。