Redisson 分布式鎖源碼之一：可重入鎖加鎖
前言
相信小伙伴都是使用分布式服務(wù)，那一定繞不開分布式服務(wù)中數(shù)據(jù)并發(fā)更新問題!
單系統(tǒng)很容易想到 Java 的各種鎖，像 synchronize、ReentrantLock 等等等，那分布式系統(tǒng)如何處理?
當(dāng)然是使用分布式鎖。
如果小伙伴不知道什么是分布式鎖，那推薦看看石杉老師的突擊課或者在網(wǎng)上搜一搜相關(guān)資料。
當(dāng)使用 Redis 作為分布式鎖時，當(dāng)前使用較多的框架就是 Redisson。
當(dāng)然 Redisson 也不僅僅只能當(dāng)做鎖來使用，也有很多其他的功能，小伙伴們可以看一看官方文檔，自己多動手實踐一下。
下面就開始記錄 Redisson 的相關(guān)筆記!錯誤之處，歡迎指正。
1、環(huán)境配置
- 本地環(huán)境搭建的偽集群：
- redisson 3.15.6
不同版本可能會有所不同，但是核心思想不會發(fā)生太大變化，如果變化很大，希望可以留言。
- <dependency>
- <groupId>org.redisson</groupId>
- <artifactId>redisson</artifactId>
- <version>3.15.6</version>
- </dependency>
- 項目準(zhǔn)備
一個簡單的 maven 項目，只需要一個 Main 方法即可。
2、可重入鎖加鎖
在 lock.lock() 斷點，作為源碼入口。
默認(rèn)加鎖，什么參數(shù)也沒有傳遞。但是這里會設(shè)置 leaseTime = -1。這個 leaseTime 的含義是加鎖的時間。
剩下的一路挺進(jìn)即可。
在調(diào)用 tryAcquire 方法之前，多了一個參數(shù) threadId，是當(dāng)前線程的 id，long 型正數(shù)。
異步加鎖
直接來到 tryAcquireAsync 異步加鎖方法。
tryAcquireAsync
前面已經(jīng)說了 leaseTime 是 -1，所以這里會走到下面的方法中。
至此幾個參數(shù)已經(jīng)清楚：
- waitTime：-1;
- internalLockLeaseTime：使用默認(rèn)時間 30000 毫秒;
- TimeUnit.MILLISECONDS：單位毫秒;
- threadId：線程 id;
- RedisCommands.EVAL_LONG：eval。
Redis eval 命令的相關(guān)文檔可以閱讀：https://redis.io/commands/eval
加鎖邏輯
真正的加鎖，其實就是這么一段 lua 腳本。
先說明一下 lua 腳本的參數(shù)信息：
- KEYS[1]：getRawName()，加鎖的 key ，比如 anyLock;
- ARGV[1]：unit.toMillis(leaseTime)，鎖的毫秒時間，比如 30000;
- ARGV[2]：getLockName(threadId)，是 UUID 和線程 id 拼接起來的字符串，比如 931573de-903e-42fd-baa7-428ebb7eda80:1。
因為使用的是 lua 腳本，可以保證這一塊 lua 腳本的原子性。
首次加鎖分析：
- exists 命令判斷 redis anyLock 是否存在;
- 不存在，使用 hincrby 命令，創(chuàng)建 anyLock 數(shù)據(jù);
- 對 anyLock 設(shè)置過期時間。
加鎖后 Redis 內(nèi)的數(shù)據(jù)格式是：
關(guān)于 Redis 的 Hash 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以閱讀：https://redis.io/topics/data-types#hashes
抽象一點可以理解為 anyLock 下面掛著一個 K-V 結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)：
- "anyLock":{
- "f400aad5-4b1f-4246-a81e-80c2717c3afb:1":"1"
- }
執(zhí)行腳本
后續(xù)的內(nèi)容就是進(jìn)行請求執(zhí)行 lua 腳本，唯一需要注意的地方就是有個哈希槽路由。
這塊代碼是在 CommandAsyncService#evalWriteAsync 方法處調(diào)用的，是為了獲取一個 NodeSource。
當(dāng)然這個 NodeSource 里面只存放了一個 slot(哈希槽值)。
這個 slot 值是對加鎖的 key 使用 CRC16 算法計算出來的。
- // MAX_SLOT 默認(rèn) 16384
- int result = CRC16.crc16(key.getBytes()) % MAX_SLOT;
這塊計算一個 slot 到底有什么用呢?
繼續(xù)追蹤!
BaseRedisBatchExecutor#addBatchCommandData 在這里會從 source 里面獲取到 solt，然后獲得 MasterSlaveEntry。
大概可以理解為這里是獲取到這個 Redis key 對應(yīng)的節(jié)點。
可重入
既然是可重入鎖，這塊是支持可重入的，來看下可重入是如何保證的。
- exists 命令判斷 redis key field 是否存在;
- 存在 則通過 hincrby 命令對 key 的 field 對應(yīng) value 自增;
- 為當(dāng)前 redis key 設(shè)置過期時間。
加鎖互斥
上面已經(jīng)驗證了兩種情況：
- redis key 不存在;
- redis key 和 key 的 field 存在。
剩下的情況就是 key 存在的情況下，但是 field 不存在。
要知道 key 的 field 放的是 UUID:ThreadId，說明加鎖的不是當(dāng)前線程。這時候直接返回當(dāng)前鎖的剩余時間。
3、總結(jié)
本文主要介紹了 Redisson 可重入鎖的加鎖、鎖重入、鎖互斥邏輯。
核心重點在 lua 腳本。同時需要理解 Redis 的 Hash 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
同時需要記住，在未指定加鎖時間時，默認(rèn)使用的是 30s。
最后，一張圖介紹本文加鎖邏輯。
