一篇文章看懂Redission原理

Redission 是一个基于 Redis 的 Java 客户端，它提供了一系列的分布式数据结构和服务，方便开发者在分布式环境下进行数据操作和通信。本文将深入探讨 Redission 的原理，并以可重入锁、锁重试和 WatchDog 机制、MutiLock 原理为例进行详细讲解。

☃️可重入锁原理

Redission 的可重入锁利用 Redis 的 Hash 结构实现，它使用一个大 Key 来表示锁是否存在，并使用多个小 Key 来记录当前持有锁的线程信息。

加锁逻辑:

1. 判断锁是否存在: 如果锁不存在，则使用 redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[2], 1) 命令将锁信息写入 Redis 的 Hash 结构中，并设置过期时间。
2. 判断锁是否被当前线程持有: 如果锁存在，则使用 redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) 命令判断当前线程是否持有该锁。如果是，则使用 redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1) 命令将锁的 value 值加 1，表示该线程再次获得了锁。
3. 设置过期时间: 使用 redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]) 命令为锁设置过期时间。

释放锁逻辑:

释放锁时，使用 redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], -1) 命令将锁的 value 值减 1。当 value 值减至 0 时，表示该线程不再持有锁，锁被释放。

可重入机制:

Redission 的可重入锁通过记录每个线程持有的锁次数来实现可重入机制。当一个线程第一次获得锁时，锁的 value 值为 1。如果该线程再次尝试获得锁，则 value 值会加 1，表示该线程再次获得了锁。只有当 value 值减至 0 时，该线程才真正释放锁。

☃️锁重试和WatchDog机制

Redission 的锁重试机制是指当线程尝试获得锁失败时，会不断重试直到获得锁。WatchDog 机制则是为了防止锁在持有线程意外宕机时无法释放，而引入的一种自动续约机制。

锁重试:

Redission 的锁重试机制通过 while(true) 循环实现，每次循环都会尝试获得锁。如果获得锁成功，则退出循环；否则，会根据 waitTime 和 leaseTime 参数来控制重试频率和重试时间。

WatchDog 机制:

WatchDog 机制通过一个定时任务来实现，该定时任务会定期检查锁的剩余时间，并在剩余时间不足时进行续约。WatchDog 机制的核心代码如下：

ttlRemainingFuture.onComplete((ttlRemaining, e) -> {
    if (e != null) {
        return;
    }

    // lock acquired
    if (ttlRemaining == null) {
        scheduleExpirationRenewal(threadId);
    }
});

这段代码会在锁获得成功后，启动一个定时任务，该定时任务会根据 internalLockLeaseTime 参数来设置续约时间。当定时任务触发时，会调用 renewExpirationAsync 方法来进行锁续约。

☃️MutiLock原理

为了提高 Redis 的可用性，我们通常会搭建集群或者主从模式。在主从模式下，如果主机在将锁信息同步到从机之前宕机，则新的主机会丢失锁信息，导致锁失效。

为了解决这个问题，Redission 提出了 MutiLock 锁，它将锁信息写入到所有 Redis 节点中，只有所有节点都写入成功，才算加锁成功。

MutiLock 加锁原理:

1. 将多个锁添加到一个集合中: Redission 会将需要加锁的所有锁添加到一个集合中。
2. 循环尝试获取锁: Redission 会使用 while 循环，不断尝试获取集合中的所有锁。
3. 设置总加锁时间: Redission 会设置一个总加锁时间，该时间等于需要加锁的个数乘以 1500 毫秒。
4. 判断加锁是否成功: 如果在总加锁时间内，所有锁都获取成功，则加锁成功；否则，会再次进行重试。

MutiLock 的优势:

• 提高锁的可靠性: MutiLock 锁将锁信息写入所有 Redis 节点，即使某个节点宕机，也不会导致锁失效。
• 提高锁的可用性: MutiLock 锁可以提高锁的可用性，即使某个节点宕机，其他节点仍然可以正常提供服务。

参考文献

• 一篇文章看懂Redission原理-CSDN博客