分布式锁：有关于分布式锁合集(三)

本片文章为 分布式锁 相关的系列文章

​ 本系列文章 将从 缓存的使用 本地锁 ** 一直写到 **分布式锁 以及相关的一些 知识点 问题


上一篇总结出Redis+LUA脚本只在单机版中 分布式锁有效 集群环境中可能出现问题 引出Redisson-redlock

上一篇文章：“分布式锁：有关于分布式锁集合（二）”


上篇文章说到Redis+Lua脚本 做分布式锁的局限性 （在集群情况下失效）

解决方案

Redisson

  • Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格（In-Memory Data Grid）。它不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象，还提供了许多分布式服务
  • Redisson提供了使用Redis的最简单和最便捷的方法。Redisson的宗旨是促进使用者对Redis的关注分离（Separation of Concern），从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务逻辑上。
  • github项目链接，https://github.com/redisson/redisson，~~我就不照本宣科了~~

内存数据网格 （百度百科）：
  • 内存网格（RAM（Random Access Memory）Grid）是一种面向广域网上内存资源共享的新型网格系统。它的主要目标是在物理内存不足的情况下，提高内存密集型应用或IO密集型应用的系统性能。内存网格的应用效果取决于网络通信开销。在减少或隐藏网络通信开销的情况下，其性能可以进一步提高。

分布式锁和同步器

  • 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。同时还提供了异步（Async）、反射式（Reactive）和RxJava2标准的接口。

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// Renntrant Lock  也称为 RLock
RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
// 最常见的使用方法
lock.lock();
lock.unlock();

​ 使用Reentrant Lock这种分布式锁的 Redisson 节点 宕机后 如果这个锁正好处在于 锁定 的状态 那么这个锁 就会变成 死锁

​ 还有个问题 如果 给锁 增加了 过期时间 但是 过期时间 小于 业务执行时间 也就是说 业务还没有执行完毕 但是 设定的过期时间到了 此情况下 也会导致 锁资源被释放 并且在后面进入的线程 还会出现 误删除 其他锁的情况

​ 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为30秒 也可以通过修改Config.lockWatchdogTimeout来另行制定

​ 此外 Redisson 还通过 加锁的方式 提供了 leaseTime 的参数 来指定 加锁时间 超过这个时间后 锁 便自动解开

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// 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();
   }
}
Redisson同时还为分布式锁提供了异步执行的相关方法
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RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
lock.lockAsync();
lock.lockAsync(10, TimeUnit.SECONDS);
Future<Boolean> res = lock.tryLockAsync(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
RLock 对象 完全符合 Java的Lock规范 也就是说 只有拥有锁的 进程 才能解锁 其他进程解锁 会 抛出异常（IllegalMonitorStateException）如果遇到其他进程也能解锁的情况 请使用 分布式信号量Semaphore 对象


  • 公平锁 (Fair 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。同时还提供了异步（Async）、反射式（Reactive）和RxJava2标准的接口。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。

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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。

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// 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();

Redisson同时还为分布式可重入公平锁提供了异步执行的相关方法：

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RLock fairLock = redisson.getFairLock("anyLock");
fairLock.lockAsync();
fairLock.lockAsync(10, TimeUnit.SECONDS);
Future<Boolean> res = fairLock.tryLockAsync(100, 10, TimeUnit.SECONDS);

  • 联锁 (MultiLock)

​ 基于Redis的Redisson分布式联锁RedissonMultiLock对象可以将多个RLock对象关联为一个联锁，每个RLock对象实例可以来自于不同的Redisson实例。

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RLock lock1 = redissonInstance1.getLock("lock1");
RLock lock2 = redissonInstance2.getLock("lock2");
RLock lock3 = redissonInstance3.getLock("lock3");

RedissonMultiLock lock = new RedissonMultiLock(lock1, lock2, lock3);
// 同时加锁：lock1 lock2 lock3
// 所有的锁都上锁成功才算成功。
lock.lock();
...
lock.unlock();

​ 同样 联锁 也有其他 Redisson的特性 （看门狗 以及 指定锁时间）

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RedissonMultiLock lock = new RedissonMultiLock(lock1, lock2, lock3);
// 给lock1，lock2，lock3加锁，如果没有手动解开的话，10秒钟后将会自动解开
lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);

// 为加锁等待100秒时间，并在加锁成功10秒钟后自动解开
boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
...
lock.unlock();

  • 红锁 (RedLock)

​ 基于Redis的Redisson红锁RedissonRedLock对象实现了Redlock介绍的加锁算法。该对象也可以用来将多个RLock对象关联为一个红锁，每个RLock对象实例可以来自于不同的Redisson实例。

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RLock lock1 = redissonInstance1.getLock("lock1");
RLock lock2 = redissonInstance2.getLock("lock2");
RLock lock3 = redissonInstance3.getLock("lock3");

RedissonRedLock lock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);
// 同时加锁：lock1 lock2 lock3
// 红锁在大部分节点上加锁成功就算成功。(超过百分之五十)
lock.lock();
...
lock.unlock();

​ 同样 联锁 也有其他 Redisson的特性 （看门狗 以及 指定锁时间）

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RedissonRedLock lock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);
// 给lock1，lock2，lock3加锁，如果没有手动解开的话，10秒钟后将会自动解开
lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);

// 为加锁等待100秒时间，并在加锁成功10秒钟后自动解开
boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
...
lock.unlock();

大部分节点 上锁成功 那么就意味着 将会消耗大量的 redis 连接（redis connection）从而 增加了性能的损耗 换句话说 会损失性能


  • 读写锁 (ReadWriteLock)

​ 基于Redis的Redisson分布式可重入读写锁RReadWriteLock Java对象实现了java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock (JUC) 接口。其中读锁和写锁都继承了RLock接口。

​ 分布式可重入读写锁允许同时有多个读锁和一个写锁处于加锁状态。

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RReadWriteLock rwlock = redisson.getReadWriteLock("anyRWLock");
// 最常见的使用方法
rwlock.readLock().lock();
// 或
rwlock.writeLock().lock();

​ 同样 联锁 也有其他 Redisson的特性 （看门狗 以及 指定锁时间）

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// 10秒钟以后自动解锁
// 无需调用unlock方法手动解锁
rwlock.readLock().lock(10, TimeUnit.SECONDS);
// 或
rwlock.writeLock().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 = rwlock.readLock().tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
// 或
boolean res = rwlock.writeLock().tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
...
lock.unlock();

  • 信号量 (Semaphore)

​ 基于Redis的Redisson的分布式信号量（Semaphore）Java对象RSemaphore采用了与java.util.concurrent.Semaphore相似的接口和用法。同时还提供了异步（Async）、反射式（Reactive）和RxJava2标准的接口。

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RSemaphore semaphore = redisson.getSemaphore("semaphore");
semaphore.acquire();
//或
semaphore.acquireAsync();
semaphore.acquire(23);
semaphore.tryAcquire();
//或
semaphore.tryAcquireAsync();
semaphore.tryAcquire(23, TimeUnit.SECONDS);
//或
semaphore.tryAcquireAsync(23, TimeUnit.SECONDS);
semaphore.release(10);
semaphore.release();
//或
semaphore.releaseAsync();

  • 可过期性信号量 (PermitExpirableSemaphore)

​ 基于Redis的Redisson可过期性信号量（PermitExpirableSemaphore）是在 RSemaphore 对象的基础上，为每个信号增加了一个过期时间。每个信号可以通过独立的ID来辨识，释放时只能通过提交这个ID才能释放。它提供了异步（Async）、反射式（Reactive）和RxJava2标准的接口。

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RPermitExpirableSemaphore semaphore = redisson.getPermitExpirableSemaphore("mySemaphore");
String permitId = semaphore.acquire();
// 获取一个信号，有效期只有2秒钟。
String permitId = semaphore.acquire(2, TimeUnit.SECONDS);
// ...
semaphore.release(permitId);

  • 闭锁 (CountDownLatch)

​ 基于Redisson的Redisson分布式闭锁（CountDownLatch）Java对象 RCountDownLatch 采用了与 java.util.concurrent.CountDownLatch 相似的接口和用法。

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RCountDownLatch latch = redisson.getCountDownLatch("anyCountDownLatch");
latch.trySetCount(1);
latch.await();

// 在其他线程或其他JVM里
RCountDownLatch latch = redisson.getCountDownLatch("anyCountDownLatch");
latch.countDown();

看到上述的分布式锁和同步器 让我想到了JUC相关的知识点

下一章 将会详细讲解 如何 使用 redisson 做 分布式锁

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    缺失模块。
    1、请确保node版本大于6.2
    2、在博客根目录（注意不是yilia根目录）执行以下命令：
    npm i hexo-generator-json-content --save

    3、在根目录_config.yml里添加配置： 

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一个懂java皮毛的弟弟<br><br>如有其他意见欢迎讨论