【源码阅读】Redisson lock源码
目录底层原理
加锁机制
锁互斥机制
可重入锁机制
总结
Redisson 加锁非常简单，还支持 redis 单实例、redis 哨兵、redis cluster、redis master-slave 等各种部署架构
RLock lock = redisson.getLock("cyk-test");
lock.lock();
lock.unlock(); 底层原理
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/9552743dab48ad95d19590def7117801.webp?x-oss-process=image/format,png
加锁机制
废话不多说，直接看源码，下面的代码先不看，先看 tryAcquire 是怎样获取锁的
private void lock(long leaseTime, TimeUnit unit, boolean interruptibly) throws InterruptedException {
long threadId = Thread.currentThread().getId();
Long ttl = tryAcquire(-1, leaseTime, unit, threadId);
// lock acquired
if (ttl == null) {
return;
}
CompletableFuture<RedissonLockEntry> future = subscribe(threadId);
pubSub.timeout(future);
RedissonLockEntry entry;
if (interruptibly) {
entry = commandExecutor.getInterrupted(future);
} else {
entry = commandExecutor.get(future);
}
...
} 查看 tryAcquire 方法，点进去看发现调用了 tryAcquireAsync0 方法，这里 RFuture 继承自 java.util.concurrent.Future，表现这是一个异步的使命，get 方法会同步获取效果
private Long tryAcquire(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {
return get(tryAcquireAsync0(waitTime, leaseTime, unit, threadId));
}
private RFuture<Long> tryAcquireAsync0(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {
return getServiceManager().execute(() -> tryAcquireAsync(waitTime, leaseTime, unit, threadId));
} 查看 tryAcquireAsync 方法
private RFuture<Long> tryAcquireAsync(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {
RFuture<Long> ttlRemainingFuture;
if (leaseTime > 0) {
ttlRemainingFuture = tryLockInnerAsync(waitTime, leaseTime, unit, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
} else {
ttlRemainingFuture = tryLockInnerAsync(waitTime, internalLockLeaseTime,
TimeUnit.MILLISECONDS, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
}
...
} 查看 tryLockInnerAsync 方法
<T> RFuture<T> tryLockInnerAsync(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId, RedisStrictCommand<T> command) {
return commandExecutor.syncedEval(getRawName(), LongCodec.INSTANCE, command,
"if ((redis.call('exists', KEYS) == 0) " +
"or (redis.call('hexists', KEYS, ARGV) == 1)) then " +
"redis.call('hincrby', KEYS, ARGV, 1); " +
"redis.call('pexpire', KEYS, ARGV); " +
"return nil; " +
"end; " +
"return redis.call('pttl', KEYS);",
Collections.singletonList(getRawName()), unit.toMillis(leaseTime), getLockName(threadId));
} 这是一段加锁的 lua 脚本，用于包管原子性，参数解释如下：
[*] KEYS 表现加锁的 key
[*] ARGV 表现锁 key 的默认超时时间
[*] ARGV 表现加锁的客户端 ID，由 UUID:线程 ID 构成
客户端在第一次加锁完成，会设置一个 key 为客户端 ID，value 为加锁次数的 hash 数据结构：
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/847d97ca21dc5151baaef324a9e7dae7.webp?x-oss-process=image/format,png
现在知道了内部方法的逻辑，往回倒一步，重点看我加在代码中的注释
private RFuture<Long> tryAcquireAsync(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {
RFuture<Long> ttlRemainingFuture;
if (leaseTime > 0) {
ttlRemainingFuture = tryLockInnerAsync(waitTime, leaseTime, unit, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
} else {
ttlRemainingFuture = tryLockInnerAsync(waitTime, internalLockLeaseTime,
TimeUnit.MILLISECONDS, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
}
// 这里是定义了加锁Lua脚本的异步任务，通过CompletableFuture编排
CompletionStage<Long> s = handleNoSync(threadId, ttlRemainingFuture);
ttlRemainingFuture = new CompletableFutureWrapper<>(s);
// 这个f依赖ttlRemainingFuture的结果，如果入参的leaseTime<=0会触发看门狗机制
// 否则按照设置的过期时间来过期
CompletionStage<Long> f = ttlRemainingFuture.thenApply(ttlRemaining -> {
// lock acquired
if (ttlRemaining == null) {
if (leaseTime > 0) {
internalLockLeaseTime = unit.toMillis(leaseTime);
} else {
scheduleExpirationRenewal(threadId);
}
}
return ttlRemaining;
});
// 返回编排好的CompletableFuture
return new CompletableFutureWrapper<>(f);
} 把 RFuture 返回以后，就到了 get 方法阻塞获取方法这里
private Long tryAcquire(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {
return get(tryAcquireAsync0(waitTime, leaseTime, unit, threadId));
}
private RFuture<Long> tryAcquireAsync0(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {
return getServiceManager().execute(() -> tryAcquireAsync(waitTime, leaseTime, unit, threadId));
} 最后回到了这里
private void lock(long leaseTime, TimeUnit unit, boolean interruptibly) throws InterruptedException {
long threadId = Thread.currentThread().getId();
Long ttl = tryAcquire(-1, leaseTime, unit, threadId);
// lock acquired
if (ttl == null) {
return;
}
// 这里的 subscribe 就是 Redis 订阅解锁的 lua 脚本中的 publish
CompletableFuture<RedissonLockEntry> future = subscribe(threadId);
pubSub.timeout(future);
RedissonLockEntry entry;
if (interruptibly) {
entry = commandExecutor.getInterrupted(future);
} else {
entry = commandExecutor.get(future);
}
...
} 接着看下面循环获取锁的逻辑
try {
while (true) {
// 自旋尝试获取锁
ttl = tryAcquire(-1, leaseTime, unit, threadId);
// 看Lua脚本，ttl为null说明锁获取到了
if (ttl == null) {
break;
}
// waiting for message
if (ttl >= 0) {
try {
// 注意这里的tryAcquire和之前的tryAcquire不是同一个东西，这里是信号量的tryAcquire
// entry.getLatch()这里返回的是信号量，释放锁的代码会释放一个许可
// 如果没有可用的许可，会一直休眠直到超时时间 ttl ms
entry.getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
} catch (InterruptedException e) {
if (interruptibly) {
throw e;
}
entry.getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
} else {
// 当 key 存在但没有设置剩余生存时间时，pttl返回 -1，会走到这个逻辑
// 我感觉正常流程走不到这个逻辑，因为当前线程无非是看到锁存在或者不存在
// 看到锁不存在等于加锁成功了，因为Lua脚本是原子性的
// 看到锁存在，默认也给了超时时间
// 这里就没有设置超时时间，一直等释放锁的许可
if (interruptibly) {
entry.getLatch().acquire();
} else {
entry.getLatch().acquireUninterruptibly();
}
}
}
} finally {
unsubscribe(entry, threadId);
} 这里计划的奇妙之处就在于利用了消息订阅、信号量的机制，它不是无休止的盲等机制，也避免了不断的重试，而是检测到锁被释放才去尝试重新获取，这对 CPU 十分的友爱
锁互斥机制
此时如果客户端 2 来尝试加锁，同样走进 RedissonLock#lock 方法，会咋样呢？第一个 if 判断会实行 exists myLock，发现 myLock 这个锁 key 已经存在了。接着第二个 if 判断，判断一下，myLock 锁 key 的 hash 数据结构中，对应客户端 2 的 ID 的 key 的 value 为 1，也没有。最终会获取到 pttl myLock 返回的锁 key 的剩余生存时间，进入 while 循环，不停的尝试加锁
可重入锁机制
那如果客户端1都已经持有了这把锁了，效果可重入的加锁会怎么样呢？
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/91e41a693d7863f1cf6396ebee0522ab.webp?x-oss-process=image/format,png
此时会实行可重入加锁的逻辑，走第二个 if 逻辑，对客户端 1 的加锁次数累加 1，此时 myLock 数据结构变为下面这样：
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/284bcfd5dc9e82ea23f30954b860df8a.webp?x-oss-process=image/format,png
总结
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