Redission加锁解锁流程

redission分布式锁的使用

RLock lock = redissonClient.getLock("myLock");
lock.lock();
try {
    System.out.println("aaa");
} catch (Exception e) {
    System.out.println("bbb");
} finally {
    lock.unlock();
}

获取锁的流程图

加锁代码流程(org.redisson.RedissonLock)

public void lock() {
    try {
    //参数意义 -1 代表不自动释放锁，null时间单位，false加锁期间线程被中断将抛出异常
        lock(-1, null, false);
    } catch (InterruptedException e) {
        throw new IllegalStateException();
    }
}

  /**
     * 加锁
     * @param leaseTime 锁的使用时间，超过该时间，锁便自动释放
     * @param unit 时间单位
     * @param interruptibly 加锁期间是否可以被中断
     * @return void
     * @author liekkas 2021-02-27 15:46
     */
    private void lock(long leaseTime, TimeUnit unit, boolean interruptibly) throws InterruptedException {
    //获取当前线程的Id
        long threadId = Thread.currentThread().getId();
        //加锁，如果ttl为null，则说明ttl(time to live)为空，加锁成功，否则加锁不成功。
        Long ttl = tryAcquire(-1, leaseTime, unit, threadId);
        //加锁成功，直接返回
        if (ttl == null) {
            return;
        }
        //加锁失败，订阅该线程，释放锁的时候会发布一个消息，锁没有释放的时候则会等待，直到锁释放的时候会执行下面的while循环，重新竞争锁。此处是用了异步的模式。
        RFuture<RedissonLockEntry> future = subscribe(threadId);
        if (interruptibly) {
            commandExecutor.syncSubscriptionInterrupted(future);
        } else {
            commandExecutor.syncSubscription(future);
        }

        try {
            while (true) {
            //锁被释放，重新竞争锁
                ttl = tryAcquire(-1, leaseTime, unit, threadId);
                // 竞争获取锁成功，退出循环，不再竞争。
                if (ttl == null) {
                    break;
                }

                // 竞争获取锁失败，则排队等待所释放，重新竞争锁。
                if (ttl >= 0) {
                    try {
                        //利用信号量机制阻塞当前线程ttl时间，之后再重新获取锁，如果当前线程被中断，则抛出                                             InterruptedException异常
                        future.getNow().getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        if (interruptibly) {
                            throw e;
                        }
                        future.getNow().getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
                    }
                } else {
                    if (interruptibly) {
                        future.getNow().getLatch().acquire();
                    } else {
                        future.getNow().getLatch().acquireUninterruptibly();
                    }
                }
            }
        } finally {
        //竞争锁成功后，取消订阅该线程Id事件
            unsubscribe(future, threadId);
        }
    }

/**
 * 利用future模式异步返回锁的剩余生存时间
 * @param waitTime 等待时间
 * @param leaseTime 锁的使用时间，超过改时间，锁便自动释放
 * @param unit 时间单位
 * @param threadId 当前线程Id
 * @return 锁的剩余生存时间
 * @author liekkas 2021-02-27 15:46
 */
private Long tryAcquire(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {
    return get(tryAcquireAsync(waitTime, leaseTime, unit, threadId));
}

/**
 *
 * @param waitTime 等待时间
 * @param leaseTime 锁的使用时间，超过改时间，锁便自动释放
 * @param unit 时间单位
 * @param threadId 当前线程Id
 * @return 锁的剩余生存时间
 * @author liekkas 2021-02-27 15:46
 */
private <T> RFuture<Long> tryAcquireAsync(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {
    //如果锁的租用时间不为-1，则直接获取锁，到时自动释放锁。
    if (leaseTime != -1) {
        return tryLockInnerAsync(waitTime, leaseTime, unit, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
    }
     //如果锁的租用时间为-1，则利用默认的租用时间30s,获取锁
    RFuture<Long> ttlRemainingFuture = tryLockInnerAsync(waitTime,
                                            commandExecutor.getConnectionManager().getCfg().getLockWatchdogTimeout(),
                                            TimeUnit.MILLISECONDS, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
    ttlRemainingFuture.onComplete((ttlRemaining, e) -> {
        if (e != null) {
            return;
        }

        // 获取锁成功,启用watchDog,自动为锁延长寿命，保证该锁被其持有者释放。
        if (ttlRemaining == null) {
            scheduleExpirationRenewal(threadId);
        }
    });
    return ttlRemainingFuture;
}

lua脚本加锁流程图

/**
 * 使用lua脚本加锁
 * @param waitTime 等待时间
 * @param leaseTime 锁的使用时间，超过改时间，锁便自动释放
 * @param unit 时间单位
 * @param threadId 当前线程Id
 * @param command 执行lua脚本命令
 * @return 锁的剩余生存时间
 * @author liekkas 2021-02-27 15:46
 */
<T> RFuture<T> tryLockInnerAsync(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId, RedisStrictCommand<T> command) {
    internalLockLeaseTime = unit.toMillis(leaseTime);
   /**
     * nil相当于java的null，后面描述为了方便就用null代替nil
     * KEYS[1]:锁的名称，ARGV[1]：锁的过期时间，ARGV[2]:线程Id标识名称
     * lua脚本的逻辑：
     * 首先判断KEYS[1]是否存在，
     *    如果不存在，则利用hincrby命令把KEYS[1]的ARGV[2]的值加一，并且设置KEYS[1]的
     *       的过期时间为ARGV[1]，返回null.
     *    如果KEYS[1]存在，则利用hexists判断KEYS[1]的ARGV[2]是否存在，
     *    如果存在，则利用hincrby命令把KEYS[1]的ARGV[2]的值加一，并且设置KEYS[1]的
     *       的过期时间为ARGV[1]，返回KEYS[1]的存活时间。
     */
    return evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, command,
            "if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then " +
                    "redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1); " +
                    "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
                    "return nil; " +
                    "end; " +
                    "if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then " +
                    "redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1); " +
                    "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
                    "return nil; " +
                    "end; " +
                    "return redis.call('pttl', KEYS[1]);",
            Collections.singletonList(getName()), internalLockLeaseTime, getLockName(threadId));
}

锁的释放流程

lua脚本释放锁的流程图

@Override
public void unlock() {
    try {
        get(unlockAsync(Thread.currentThread().getId()));
    } catch (RedisException e) {
        if (e.getCause() instanceof IllegalMonitorStateException) {
            throw (IllegalMonitorStateException) e.getCause();
        } else {
            throw e;
        }
    }

public RFuture<Void> unlockAsync(long threadId) {
    RPromise<Void> result = new RedissonPromise<Void>();
    //释放锁
    RFuture<Boolean> future = unlockInnerAsync(threadId);

    future.onComplete((opStatus, e) -> {
        //取消锁的延续时间
        cancelExpirationRenewal(threadId);

        if (e != null) {
            result.tryFailure(e);
            return;
        }

        if (opStatus == null) {
            IllegalMonitorStateException cause = new IllegalMonitorStateException("attempt to unlock lock, not locked by current thread by node id: "
                    + id + " thread-id: " + threadId);
            result.tryFailure(cause);
            return;
        }

        result.trySuccess(null);
    });

    return result;
}

protected RFuture<Boolean> unlockInnerAsync(long threadId) {
   /**
        * nil相当于java的null，后面描述为了方便就用null代替nil
     * KEYS[1]:锁的名称，KEYS[2]:发布订阅消息的管道名称，
     * ARGV[1]：发布的消息内容，ARGV[2]：锁的过期时间，ARGV[3]:线程Id标识名称
     * lua脚本的逻辑：
     * 首先判断KEYS[1]的ARGV[3]是否存在，
     *    如果不存在，直接返回null,确保锁只能被持有的释放.
     *       如果存在，则KEYS[1]的ARGV[3]的值减一，
     *    如果ARGV[3]仍然大于0，由于是可重入锁，则说明该线程仍然持有该锁，
     *    重新设置过期时间，返回0结束。
     *    如果ARGV[3]小于等于于0，则删除KEYS[1]，并发布KEYS[2]，ARGV[1]消息，该锁已释放。返回1结束。
     *    如果存在，则利用hincrby命令把KEYS[1]的ARGV[2]的值加一，并且设置KEYS[1]的
     *       的过期时间为ARGV[1]，返回KEYS[1]的存活时间。
     */
    return evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,
            "if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[3]) == 0) then " +
                    "return nil;" +
                    "end; " +
                    "local counter = redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[3], -1); " +
                    "if (counter > 0) then " +
                    "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]); " +
                    "return 0; " +
                    "else " +
                    "redis.call('del', KEYS[1]); " +
                    "redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]); " +
                    "return 1; " +
                    "end; " +
                    "return nil;",
            Arrays.asList(getName(), getChannelName()), LockPubSub.UNLOCK_MESSAGE, internalLockLeaseTime, getLockName(threadId));
}

总结

以上就是redission的加锁和释放锁的流程，从阅读源码的过程中也学到了很多设计思想，对以后的编码大有裨益！