Redisson分布式锁：原理、使用

1. Redisson简介

Redisson是一个基于Redis的Java客户端库，提供了丰富的分布式对象和服务（如分布式锁、信号量、Map等）。其核心优势在于简化分布式锁的实现，并解决了原生Redis分布式锁的常见问题（如死锁、误删锁等）。

2. Redisson分布式锁核心特性

2.1 锁类型

可重入锁（RLock）：同一线程可重复获取同一把锁。
公平锁（FairLock）：按请求顺序分配锁，避免饥饿现象。
联锁（MultiLock）：一次性锁定多个资源。
红锁（RedLock）：基于多Redis实例的高可用锁。

可重入锁（RLock）

可重入锁是Redisson最基础的锁类型，允许同一线程多次获取同一把锁而不会造成死锁。其核心原理是：

数据结构：使用Redis的Hash结构存储锁信息，key为锁名称，field为线程标识（UUID+threadId），value为重入次数
重入机制：当线程首次获取锁时，计数器设为1；同一线程再次获取时计数器递增，释放时递减，直到计数器归零才真正释放锁
Lua脚本保证原子性：加锁和解锁操作都通过Lua脚本实现，确保操作的原子性

// 获取可重入锁示例
RLock lock = redisson.getLock("myLock");
lock.lock();  // 第一次获取锁
try {lock.lock();  // 同一线程再次获取锁（重入）// 执行业务逻辑
} finally {lock.unlock();  // 释放锁（计数器减1）lock.unlock();  // 完全释放锁（计数器归零）
}

公平锁（FairLock）

公平锁按照请求顺序分配锁资源，解决线程饥饿问题：

排队机制：使用Redis的List结构实现等待队列（redisson_lock_queue:{lockName}），ZSet结构记录超时时间（redisson_lock_timeout:{lockName}）
公平获取：新线程获取锁时，必须检查自己是否是队列头部，只有队首线程才能获取锁
超时清理：定期清理队列中超时的线程请求，避免无效等待

// 公平锁使用示例
RLock fairLock = redisson.getFairLock("fairLock");
fairLock.lock();
try {// 公平执行业务逻辑
} finally {fairLock.unlock();
}

联锁（MultiLock）

联锁用于同时锁定多个资源：

原子性操作：将多个RLock组合成一个锁，所有锁必须全部获取成功才算成功
严格互斥：默认要求所有锁都必须成功获取（failedLocksLimit=0）
适用场景：如订单系统中需要同时锁定多个商品库存的场景

// 联锁使用示例
RLock lock1 = redisson.getLock("lock1");
RLock lock2 = redisson.getLock("lock2");
RLock lock3 = redisson.getLock("lock3");RedissonMultiLock multiLock = new RedissonMultiLock(lock1, lock2, lock3);
multiLock.lock();
try {// 同时操作多个受保护资源
} finally {multiLock.unlock();
}

红锁（RedLock）

红锁是基于多Redis实例的高可用锁：

多数派原则：在N个独立Redis节点上获取锁，至少成功(N/2 +1)个才算获取成功
容错机制：即使部分节点故障，只要多数节点正常就能保证锁可用
解决主从问题：避免主从切换导致的锁失效问题

// 红锁使用示例
RLock lock1 = redisson1.getLock("lock1");
RLock lock2 = redisson2.getLock("lock2");
RLock lock3 = redisson3.getLock("lock3");RedissonRedLock redLock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);
redLock.lock();
try {// 执行高可用要求的业务逻辑
} finally {redLock.unlock();
}

2.2 关键机制

看门狗自动续期：默认30秒检查一次，若业务未完成则延长锁过期时间。
锁超时释放：避免死锁，支持手动设置leaseTime。
非阻塞尝试：通过tryLock(0, ...)实现立即返回。

3. 代码示例

3.1 基础锁使用

// 1. 获取RedissonClient实例（需提前配置Redis连接）
RedissonClient redisson = Redisson.create(config);// 2. 获取锁对象（锁键为"myLock"）
RLock lock = redisson.getLock("myLock");try {// 3. 尝试获取锁，waitTime=0表示不重试，leaseTime=10秒表示锁自动释放时间boolean isLocked = lock.tryLock(0, 10, TimeUnit.SECONDS);if (isLocked) {// 4. 执行业务逻辑System.out.println("锁获取成功，执行业务...");} else {System.out.println("锁获取失败，直接返回");}
} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();System.out.println("线程被中断");
} finally {// 5. 释放锁（需判断当前线程是否持有锁）if (lock.isLocked() && lock.isHeldByCurrentThread()) {lock.unlock();}
}

3.2 注解式锁（Spring集成）

@Service
public class InventoryService {private int stock = 100;// 使用@Lock注解声明分布式锁（锁键为"decreaseStockLock"）@Lock(name = "decreaseStockLock")public void decreaseStock() {if (stock > 0) {stock--;System.out.println("库存扣减成功，剩余: " + stock);}}
}

4. 最佳实践

避免锁过期：若业务耗时不确定，建议不设置leaseTime（启用看门狗）。
防误删锁：在unlock()前校验锁持有者（isHeldByCurrentThread()）。
非阻塞场景：使用tryLock(0, ...)快速失败。

5.对比总结

特性	可重入锁	公平锁	联锁	红锁
核心特点	同一线程可重复获取	按请求顺序分配	同时锁定多个资源	多节点高可用
数据结构	Hash结构	Hash+List+ZSet	多个RLock组合	多个独立节点锁
适用场景	一般并发控制	避免线程饥饿	多资源原子操作	高可用要求场景
性能影响	低	中等（需维护队列）	高（需获取所有锁）	高（多节点通信）