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redisson 看门狗_redisson客户端实现Redis可重入锁与公平锁一、可重入锁(Reentrant Lock)

redisson实现了分布式和可扩展的java数据结构,支持的数据结构有:List, Set, Map, Queue, SortedSet, ConcureentMap, Lock, AtomicLong, CountDownLatch。并且是线程安全的,底层使用Netty 4实现网络通信。和jedis相比,功能比较简单,不支持排序,事务,管道,分区等redis特性,可以认为是jedis或lettuce的补充,不能替换jedis或lettuce。

如果需要分布式锁,分布式集合等分布式的高级特性,添加Redisson结合使用,因为Redisson本身对字符串的操作支持很差。

在一些高并发的场景中,比如秒杀,抢票,抢购这些场景,都存在对核心资源,商品库存的争夺,控制不好,库存数量可能被减少到负数,出现超卖的情况,或者 产生唯一的一个递增ID,由于web应用部署在多个机器上,简单的同步加锁是无法实现的,给数据库加锁的话,对于高并发,1000/s的并发,数据库可能由行锁变成表锁,性能下降会厉害。那相对而言,redis的分布式锁,相对而言,是个很好的选择,redis官方推荐使用的Redisson就提供了分布式锁和相关服务。

我们接下来介绍Redisson实现可重入锁与公平锁。

一、可重入锁(Reentrant Lock)

以打水为例子说明可重入锁,有多个人在排队打水,此时管理员允许锁和同一个人的多个水桶绑定。这个人用多个水桶打水时,第一个水桶和锁绑定并打完水之后,第二个水桶也可以直接和锁绑定并开始打水,所有的水桶都打完水之后打水人才会将锁还给管理员。这个人的所有打水流程都能够成功执行,后续等待的人也能够打到水。这就是可重入锁。

redisson 看门狗_redisson客户端实现Redis可重入锁与公平锁一、可重入锁(Reentrant Lock)

但如果是非可重入锁的话,此时管理员只允许锁和同一个人的一个水桶绑定。第一个水桶和锁绑定打完水之后并不会释放锁,导致第二个水桶不能和锁绑定也无法打水。当前线程出现死锁,整个等待队列中的所有线程都无法被唤醒。

redisson 看门狗_redisson客户端实现Redis可重入锁与公平锁一、可重入锁(Reentrant Lock)

基于Redis的Redisson分布式可重入锁RLock Java对象实现了java.util.concurrent.locks.Lock接口。

RLock lock = redisson.getLock("anyLock");// 最常见的使用方法lock.lock();
           

大家都知道,如果负责储存这个分布式锁的Redisson节点宕机以后,而且这个锁正好处于锁住的状态时,这个锁会出现锁死的状态。为了避免这种情况的发生,Redisson内部提供了一个监控锁的看门狗,它的作用是在Redisson实例被关闭前,不断的延长锁的有效期。默认情况下,看门狗的检查锁的超时时间是30秒钟,也可以通过修改Config.lockWatchdogTimeout来另行指定。

另外Redisson还通过加锁的方法提供了leaseTime的参数来指定加锁的时间。超过这个时间后锁便自动解开了。

// 加锁以后10秒钟自动解锁// 无需调用unlock方法手动解锁lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);​// 尝试加锁,最多等待100秒,上锁以后10秒自动解锁boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);if (res) {   try {     ...   } finally {       lock.unlock();   }}
           

二. 公平锁(Fair Lock)

公平锁是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁,线程直接进入队列中排队,队列中的第一个线程才能获得锁。公平锁的优点是等待锁的线程不会饿死。缺点是整体吞吐效率相对非公平锁要低,等待队列中除第一个线程以外的所有线程都会阻塞,CPU唤醒阻塞线程的开销比非公平锁大。

非公平锁是多个线程加锁时直接尝试获取锁,获取不到才会到等待队列的队尾等待。但如果此时锁刚好可用,那么这个线程可以无需阻塞直接获取到锁,所以非公平锁有可能出现后申请锁的线程先获取锁的场景。非公平锁的优点是可以减少唤起线程的开销,整体的吞吐效率高,因为线程有几率不阻塞直接获得锁,CPU不必唤醒所有线程。缺点是处于等待队列中的线程可能会饿死,或者等很久才会获得锁。

直接用语言描述可能有点抽象,这里作者用从别处看到的一个例子来讲述一下公平锁和非公平锁。

redisson 看门狗_redisson客户端实现Redis可重入锁与公平锁一、可重入锁(Reentrant Lock)

如上图所示,假设有一口水井,有管理员看守,管理员有一把锁,只有拿到锁的人才能够打水,打完水要把锁还给管理员。每个过来打水的人都要管理员的允许并拿到锁之后才能去打水,如果前面有人正在打水,那么这个想要打水的人就必须排队。管理员会查看下一个要去打水的人是不是队伍里排最前面的人,如果是的话,才会给你锁让你去打水;如果你不是排第一的人,就必须去队尾排队,这就是公平锁。

但是对于非公平锁,管理员对打水的人没有要求。即使等待队伍里有排队等待的人,但如果在上一个人刚打完水把锁还给管理员而且管理员还没有允许等待队伍里下一个人去打水时,刚好来了一个插队的人,这个插队的人是可以直接从管理员那里拿到锁去打水,不需要排队,原本排队等待的人只能继续等待。如下图所示:

redisson 看门狗_redisson客户端实现Redis可重入锁与公平锁一、可重入锁(Reentrant Lock)

基于Redis的Redisson分布式可重入公平锁也是实现了java.util.concurrent.locks.Lock接口的一种RLock对象。它保证了当多个Redisson客户端线程同时请求加锁时,优先分配给先发出请求的线程。所有请求线程会在一个队列中排队,当某个线程出现宕机时,Redisson会等待5秒后继续下一个线程,也就是说如果前面有5个线程都处于等待状态,那么后面的线程会等待至少25秒。

RLock fairLock = redisson.getFairLock("anyLock");// 最常见的使用方法fairLock.lock();
           

大家都知道,如果负责储存这个分布式锁的Redis节点宕机以后,而且这个锁正好处于锁住的状态时,这个锁会出现锁死的状态。为了避免这种情况的发生,Redisson内部提供了一个监控锁的看门狗,它的作用是在Redisson实例被关闭前,不断的延长锁的有效期。默认情况下,看门狗的检查锁的超时时间是30秒钟,也可以通过修改Config.lockWatchdogTimeout来另行指定。

另外Redisson还通过加锁的方法提供了leaseTime的参数来指定加锁的时间。超过这个时间后锁便自动解开了。

// 10秒钟以后自动解锁// 无需调用unlock方法手动解锁fairLock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);// 尝试加锁,最多等待100秒,上锁以后10秒自动解锁boolean res = fairLock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);...fairLock.unlock();
           

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