Redisson實現(xiàn)Redis分布式鎖的N種姿勢

前幾天發(fā)的一篇文章《Redlock：Redis分布式鎖最牛逼的實現(xiàn)》飞蚓，引起了一些同學(xué)的討論蛤虐，也有一些同學(xué)提出了一些疑問，這是好事兒即彪。本文在講解如何使用Redisson實現(xiàn)Redis普通分布式鎖味抖，以及Redlock算法分布式鎖的幾種方式的同時评甜，也附帶解答這些同學(xué)的一些疑問。

Redis幾種架構(gòu)

Redis發(fā)展到現(xiàn)在仔涩，幾種常見的部署架構(gòu)有：

單機模式忍坷；
主從模式；
哨兵模式熔脂；
集群模式佩研；

我們首先基于這些架構(gòu)講解Redisson普通分布式鎖實現(xiàn)，需要注意的是霞揉，只有充分了解普通分布式鎖是如何實現(xiàn)的旬薯，才能更好的了解Redlock分布式鎖的實現(xiàn)，因為Redlock分布式鎖的實現(xiàn)完全基于普通分布式鎖适秩。

普通分布式鎖

Redis普通分布式鎖這個大家基本上只了解绊序，本文不打算過多的介紹，上一篇文章《Redlock：Redis分布式鎖最牛逼的實現(xiàn)》也講的很細秽荞，并且也說到了幾個重要的注意點政模。

所以直接show you the code，畢竟talk is cheap蚂会。

redisson版本

本次測試選擇redisson 2.14.1版本。

單機模式

源碼如下：

// 構(gòu)造redisson實現(xiàn)分布式鎖必要的Config
Config config = new Config();
config.useSingleServer().setAddress("redis://172.29.1.180:5379").setPassword("a123456").setDatabase(0);
// 構(gòu)造RedissonClient
RedissonClient redissonClient = Redisson.create(config);
// 設(shè)置鎖定資源名稱
RLock disLock = redissonClient.getLock("DISLOCK");
boolean isLock;
try {
    //嘗試獲取分布式鎖
    isLock = disLock.tryLock(500, 15000, TimeUnit.MILLISECONDS);
    if (isLock) {
        //TODO if get lock success, do something;
        Thread.sleep(15000);
    }
} catch (Exception e) {
} finally {
    // 無論如何, 最后都要解鎖
    disLock.unlock();
}

通過代碼可知耗式，經(jīng)過Redisson的封裝胁住，實現(xiàn)Redis分布式鎖非常方便，我們再看一下Redis中的value是啥刊咳，和前文分析一樣彪见，hash結(jié)構(gòu)，key就是資源名稱娱挨，field就是UUID+threadId余指，value就是重入值，在分布式鎖時，這個值為1（Redisson還可以實現(xiàn)重入鎖酵镜，那么這個值就取決于重入次數(shù)了）：

172.29.1.180:5379> hgetall DISLOCK
1) "01a6d806-d282-4715-9bec-f51b9aa98110:1"
2) "1"

哨兵模式

即sentinel模式碉碉，實現(xiàn)代碼和單機模式幾乎一樣，唯一的不同就是Config的構(gòu)造：

Config config = new Config();
config.useSentinelServers().addSentinelAddress(
        "redis://172.29.3.245:26378","redis://172.29.3.245:26379", "redis://172.29.3.245:26380")
        .setMasterName("mymaster")
        .setPassword("a123456").setDatabase(0);

集群模式

集群模式構(gòu)造Config如下：

Config config = new Config();
config.useClusterServers().addNodeAddress(
        "redis://172.29.3.245:6375","redis://172.29.3.245:6376", "redis://172.29.3.245:6377",
        "redis://172.29.3.245:6378","redis://172.29.3.245:6379", "redis://172.29.3.245:6380")
        .setPassword("a123456").setScanInterval(5000);

總結(jié)

普通分布式實現(xiàn)非常簡單淮韭，無論是那種架構(gòu)垢粮，向Redis通過EVAL命令執(zhí)行LUA腳本即可。

Redlock分布式鎖

那么Redlock分布式鎖如何實現(xiàn)呢靠粪？以單機模式Redis架構(gòu)為例蜡吧，直接看實現(xiàn)代碼：

Config config1 = new Config();
config1.useSingleServer().setAddress("redis://172.29.1.180:5378")
        .setPassword("a123456").setDatabase(0);
RedissonClient redissonClient1 = Redisson.create(config1);

Config config2 = new Config();
config2.useSingleServer().setAddress("redis://172.29.1.180:5379")
        .setPassword("a123456").setDatabase(0);
RedissonClient redissonClient2 = Redisson.create(config2);

Config config3 = new Config();
config3.useSingleServer().setAddress("redis://172.29.1.180:5380")
        .setPassword("a123456").setDatabase(0);
RedissonClient redissonClient3 = Redisson.create(config3);

String resourceName = "REDLOCK";
RLock lock1 = redissonClient1.getLock(resourceName);
RLock lock2 = redissonClient2.getLock(resourceName);
RLock lock3 = redissonClient3.getLock(resourceName);

RedissonRedLock redLock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);
boolean isLock;
try {
    isLock = redLock.tryLock(500, 30000, TimeUnit.MILLISECONDS);
    System.out.println("isLock = "+isLock);
    if (isLock) {
        //TODO if get lock success, do something;
        Thread.sleep(30000);
    }
} catch (Exception e) {
} finally {
    // 無論如何, 最后都要解鎖
    System.out.println("");
    redLock.unlock();
}

最核心的變化就是RedissonRedLock redLock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);，因為我這里是以三個節(jié)點為例占键。

那么如果是哨兵模式呢昔善？需要搭建3個，或者5個sentinel模式集群（具體多少個畔乙，取決于你）君仆。
那么如果是集群模式呢？需要搭建3個啸澡，或者5個cluster模式集群（具體多少個袖订，取決于你）。

實現(xiàn)原理

既然核心變化是使用了RedissonRedLock嗅虏，那么我們看一下它的源碼有什么不同洛姑。這個類是RedissonMultiLock的子類，所以調(diào)用tryLock方法時皮服，事實上調(diào)用了RedissonMultiLock的tryLock方法楞艾，精簡源碼如下：

public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
    // 實現(xiàn)要點之允許加鎖失敗節(jié)點限制
    int failedLocksLimit = failedLocksLimit();
    List<RLock> acquiredLocks = new ArrayList<RLock>(locks.size());
    // 實現(xiàn)要點之遍歷所有節(jié)點通過EVAL命令執(zhí)行l(wèi)ua加鎖
    for (ListIterator<RLock> iterator = locks.listIterator(); iterator.hasNext();) {
        RLock lock = iterator.next();
        boolean lockAcquired;
        try {
            // 對節(jié)點嘗試加鎖
            lockAcquired = lock.tryLock(awaitTime, newLeaseTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
        } catch (RedisConnectionClosedException|RedisResponseTimeoutException e) {
            // 如果拋出這類異常，為了防止加鎖成功龄广，但是響應(yīng)失敗硫眯，需要解鎖
            unlockInner(Arrays.asList(lock));
            lockAcquired = false;
        } catch (Exception e) {
            // 拋出異常表示獲取鎖失敗
            lockAcquired = false;
        }
        
        if (lockAcquired) {
            // 成功獲取鎖集合
            acquiredLocks.add(lock);
        } else {
            // 如果達到了允許加鎖失敗節(jié)點限制，那么break择同，即此次Redlock加鎖失敗
            if (locks.size() - acquiredLocks.size() == failedLocksLimit()) {
                break;
            }               
        }
    }
    return true;
}

很明顯两入，這段源碼就是上一篇文章《Redlock：Redis分布式鎖最牛逼的實現(xiàn)》提到的Redlock算法的完全實現(xiàn)。

以sentinel模式架構(gòu)為例敲才，如下圖所示裹纳，有sentinel-1，sentinel-2紧武，sentinel-3總計3個sentinel模式集群剃氧，如果要獲取分布式鎖，那么需要向這3個sentinel集群通過EVAL命令執(zhí)行LUA腳本阻星，需要3/2+1=2朋鞍，即至少2個sentinel集群響應(yīng)成功，才算成功的以Redlock算法獲取到分布式鎖：

Redlock分布式鎖

問題合集

image.png

根據(jù)上面實現(xiàn)原理的分析，這位同學(xué)應(yīng)該是對Redlock算法實現(xiàn)有一點點誤解滥酥，假設(shè)我們用5個節(jié)點實現(xiàn)Redlock算法的分布式鎖更舞。那么要么是5個redis單實例，要么是5個sentinel集群恨狈，要么是5個cluster集群疏哗。而不是一個有5個主節(jié)點的cluster集群，然后向每個節(jié)點通過EVAL命令執(zhí)行LUA腳本嘗試獲取分布式鎖禾怠，如上圖所示返奉。

失效時間如何設(shè)置

這個問題的場景是，假設(shè)設(shè)置失效時間10秒吗氏，如果由于某些原因?qū)е?0秒還沒執(zhí)行完任務(wù)芽偏，這時候鎖自動失效，導(dǎo)致其他線程也會拿到分布式鎖弦讽。

這確實是Redis分布式最大的問題污尉，不管是普通分布式鎖，還是Redlock算法分布式鎖往产，都沒有解決這個問題被碗。也有一些文章提出了對失效時間續(xù)租，即延長失效時間仿村，很明顯這又提升了分布式鎖的復(fù)雜度锐朴。另外就筆者了解，沒有現(xiàn)成的框架有實現(xiàn)蔼囊，如果有哪位知道焚志，可以告訴我，萬分感謝畏鼓。

redis分布式鎖的高可用

關(guān)于Redis分布式鎖的安全性問題酱酬，在分布式系統(tǒng)專家Martin Kleppmann和Redis的作者antirez之間已經(jīng)發(fā)生過一場爭論。有興趣的同學(xué)云矫，搜索"基于Redis的分布式鎖到底安全嗎"就能得到你想要的答案膳沽，需要注意的是，有上下兩篇（這應(yīng)該就是傳說中的神仙打架吧让禀，哈）贵少。

zookeeper or redis

沒有絕對的好壞，只有更適合自己的業(yè)務(wù)堆缘。就性能而言，redis很明顯優(yōu)于zookeeper普碎；就分布式鎖實現(xiàn)的健壯性而言吼肥，zookeeper很明顯優(yōu)于redis。如何選擇，取決于你的業(yè)務(wù)缀皱！