不仅是 Lock 这么简单:核心 API 全景

Redisson 之所以受欢迎,是因为它把分布式锁封装成了我们最熟悉的 java.util.concurrent.locks.Lock 接口风格,极大地降低了学习成本。但除了最基础的 lock(),还有核心功能是你必须掌握的。

1. 基础那把锁:RLock

这是 90% 场景下的默认选择。它对应 Redis 底层的 Hash 结构。

RLock lock = redisson.getLock("order:1001");
lock.lock(); // 阻塞式等待,默认 30秒过期,自带看门狗
try {
   // 业务逻辑
} finally {
   lock.unlock();
}

2. 更聪明的锁:tryLock (⚡️推荐)

在实际业务中,我们往往不希望线程无限死等,浪费资源。这里有两种常见姿势:

姿势 A:要等待 + 启用看门狗 (最常用)

只指定 waitTime,不指定 leaseTime。这是既想要非阻塞(或有限等待),又想要自动续期的最佳实践。

// 参数1:wait time,我只愿意排队 3秒,拿不到就走人
// 参数2:时间单位
// 重点:没传 leaseTime,所以看门狗机制会自动生效!
boolean res = lock.tryLock(3, TimeUnit.SECONDS);

if (res) {
   try {
     // 处理业务(哪怕跑 5分钟 也不怕锁过期)
   } finally {
     lock.unlock();
   }
} else {
   log.warn("抢锁失败,别挤了!");
}
姿势 B:要等待 + 自动过期 (慎用)

指定了 leaseTime,看门狗会失效。

// 参数1:wait time,排队 3秒
// 参数2:lease time,上锁后 10秒 自动强制释放(注意:指定 leaseTime 会让看门狗失效!)
// 参数3:时间单位
boolean res = lock.tryLock(3, 10, TimeUnit.SECONDS);

if (res) {
   try {
     // 处理业务,必须保证在 10秒 内完成!
   } finally {
     lock.unlock();
   }
}

3. 文明的排队:公平锁 FairLock

默认的锁是非公平的(Non-Fair),线程抢锁全靠 CPU 调度,谁快谁得。但如果你的业务要求"先来后到"(比如抢票排队),请务必使用公平锁。

// 内部利用 Redis 的 List(作为线程等待队列)和 Hash(作为超时记录)实现
RLock fairLock = redisson.getFairLock("ticket:queue");
fairLock.lock();

4. 读多写少的神器:读写锁 ReadWriteLock

这个场景太经典了:商品详情页,读的人多(10000次/秒),改库存的人少(1次/秒)。如果全互斥,性能直接崩盘。

RReadWriteLock rwLock = redisson.getReadWriteLock("product:stock:101");

// 读锁:多个线程可以同时加读锁,只要没有写锁
rwLock.readLock().lock();

// 写锁:必须等所有读锁和写锁都释放了才能加,全互斥
rwLock.writeLock().lock();

5. 联锁 MultiLock (原子性加多把锁)

有时候我们需要同时锁定多个资源,比如"库存"和"余额",要么都锁住,要么都不锁,防止死锁

RLock lock1 = redisson.getLock("lock:order");
RLock lock2 = redisson.getLock("lock:stock");
// 同时加锁:lock1 lock2
RedissonMultiLock lock = new RedissonMultiLock(lock1, lock2);
lock.lock();

二、扒开底层:Hash 结构与 Lua 脚本

以下源码基于 Redisson 3.16+ 版本(目前生产环境主流版本)分析。

Redisson 为什么能实现可重入锁?为什么它比我们自己写的 SETNX 强?
答案藏在 Redis 的数据结构里。Redisson 并没有使用简单的 String 类型,而是使用了 Hash

1. Redis 里的样子

假设我们对 order:1001 加锁,Redis 里实际存储的数据长这样:

KEY: order:1001
TYPE: Hash

# hash 对应 value 内容
{
    "UUID:ThreadID" : 1  # 锁的持有者 : 重入次数
}
  • KEY: 锁的名字。
  • FIELD (Key): UUID:ThreadId。这里由客户端生成的唯一 UUID 加上当前线程 ID 拼接而成。为什么要加 UUID? 因为不同服务器上的 JVM 进程 ID 可能一样,必须通过客户端启动时生成的 UUID(ConnectionManagerId)来唯一标识一个 Redisson 实例。
  • VALUE1。这是重入计数器。如果同一个线程再 lock 一次,这里变成 2。

2. 加锁的 Lua 脚本

Redisson 为了保证一系列判断和写入是原子的,把它封装在 Lua 脚本里发给 Redis。

-- KEYS[1] = 锁名称
-- ARGV[1] = 过期时间 (默认 30000ms)
-- ARGV[2] = 锁持有者唯一ID (UUID:ThreadId)

-- 情况 1:锁根本不存在
if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then
    -- 创建 Hash,设置重入次数为 1
    redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1);
    -- 设置过期时间
    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]);
    return nil; -- 返回 null 表示加锁成功
end;

-- 情况 2:锁存在,且持有者就是我(重入)
if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then
    -- 重入次数 +1
    redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1);
    -- 重新续期
    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]);
    return nil;
end;

-- 情况 3:锁存在,但不是我
-- 返回当前锁还剩多少毫秒过期,方便客户端等待
return redis.call('pttl', KEYS[1]);

这段脚本完美解释了:

  1. 原子性:这一大坨逻辑在 Redis 里是原子执行的,不会插队。
  2. 可重入:通过 hexists 判断是不是自己,是的话就 hincrby
  3. 互斥性:如果既不是新锁,也不是自己的锁,直接返回剩余时间,让你可以去睡一会儿再来。

三、拆开看门狗的黑盒:源码漫游

经常听说"看门狗",它到底长什么样?
其实,它本质上是一个 HashedWheelTimer(时间轮) 驱动的定时任务。

1. 启动入口

当我们调用 lock() 不传时间时,最终会走到这里:

// RedissonLock.java
private void lock(long leaseTime, TimeUnit unit, boolean interruptibly) throws InterruptedException {
    long threadId = Thread.currentThread().getId();
    Long ttl = tryAcquire(leaseTime, unit, threadId);

    // 如果 lock 成功,ttl 会返回 null
    if (ttl == null) {
        return;
    }
    
    // 如果失败,会订阅一个 Redis Channel,等待锁释放的消息(不用死循环空转)
    // ... 省略订阅逻辑
}

关键在 tryAcquireAsync 里:

private <T> RFuture<Long> tryAcquireAsync(long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {
    if (leaseTime != -1) {
        // 如果你传了时间,就按你的时间走,不启动看门狗
        return tryLockInnerAsync(leaseTime, unit, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
    }
    
    // 没传时间(leaseTime = -1)
    // 先设置默认 30秒 过期
    RFuture<Long> ttlRemainingFuture = tryLockInnerAsync(commandExecutor.getConnectionManager().getCfg().getLockWatchdogTimeout(), TimeUnit.MILLISECONDS, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
    
    // 加锁成功后,开启续期任务
    ttlRemainingFuture.onComplete((ttlRemaining, e) -> {
        if (e == null) {
           if (ttlRemaining == null) {
               // 重点:启动定时续期
               scheduleExpirationRenewal(threadId);
           }
        }
    });
    return ttlRemainingFuture;
}
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