如何使用Redisson實現(xiàn)分布式鎖？
在分布式系統(tǒng)中，當多個線程（或進程）同時操作同一個資源時，為了保證數(shù)據一致性問題，所以就需要一種機制來確保在同一時間只有一個線程（或進程）能夠對資源進行修改，這就是分布式鎖的作用。
分布式鎖是一種在分布式環(huán)境下的鎖實現(xiàn)，它允許在多個進程或服務器之間協(xié)調對共享資源的訪問或操作。分布式鎖的關鍵特性是它能夠在集群內的不同節(jié)點間保持其鎖定狀態(tài)，使得某一時刻僅有一個客戶端能夠獲取并持有該鎖，從而確保對公共資源的原子性和一致性訪問。
實現(xiàn)分布式鎖的方式有多種，例如基于數(shù)據庫、Redis、ZooKeeper 等中間件來實現(xiàn)，它們通常依賴于這些中間件提供的事務特性，或者命令語義來達到分布式環(huán)境下的鎖效果。例如，Redis 通過 SETNX 命令配合過期時間可實現(xiàn)一個簡單的分布式鎖方案。
1、SETNX 存在的問題
雖然可以使用 SETNX 命令方便的實現(xiàn)分布式鎖，但是 SETNX 存在以下問題：
- 死鎖問題：SETNX 如未設置過期時間，鎖忘記刪了或加鎖線程宕機都會導致死鎖，也就是分布式鎖一直被占用的情況。
- 鎖誤刪問題：SETNX 設置了超時時間，但因為執(zhí)行時間太長，所以在超時時間之內鎖已經被自動釋放了，但線程不知道，因此在線程執(zhí)行結束之后，會把其他線程的鎖誤刪的問題。
- 不可重入問題：也就是說同一線程在已經獲取了某個鎖的情況下，如果再次請求獲取該鎖，則請求會失?。ㄒ驗橹挥性诘谝淮文芗渔i成功）。也就是說，一個線程不能對自己已持有的鎖進行重復鎖定。
- 無法自動續(xù)期：線程在持有鎖期間，任務未能執(zhí)行完成，鎖可能會因為超時而自動釋放。SETNX 無法自動根據任務的執(zhí)行情況，設置新的超時實現(xiàn)，以延長鎖的時間。
那么如何解決以上這些問題呢？這就是今天要講的重點 Redisson，使用 Redisson 框架就可以解決以上這些問題了。
2、什么是 Redisson？
Redisson 是一個開源的用于操作 Redis 的 Java 框架。與 Jedis 和 Lettuce 等輕量級的 Redis 框架不同，它提供了更高級且功能豐富的 Redis 客戶端。它提供了許多簡化 Redis 操作的高級 API，并支持分布式對象、分布式鎖、分布式集合等特性。
Redisson 官網：https://redisson.org/
3、Redisson 特性說明
- Redisson 可以設置分布式鎖的過期時間，從而避免鎖一直被占用而導致的死鎖問題。
- Redisson 在為每個鎖關聯(lián)一個線程 ID 和重入次數(shù)（遞增計數(shù)器）作為分布鎖 value 的一部分存儲在 Redis 中，這樣就避免了鎖誤刪和不可重入的問題。
- Redisson 還提供了自動續(xù)期的功能，通過定時任務（看門狗）定期延長鎖的有效期，確保在業(yè)務未完成前，鎖不會被其他線程獲取。
4、Redisson 使用分布式鎖
（1）添加 Redisson 框架支持
如果是 Spring Boot 項目，直接添加 Redisson 為 Spring Boot 寫的如下依賴：
<!-- Redisson -->
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.redisson/redisson-spring-boot-starter -->
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
<version>3.25.2</version> <!-- 請根據實際情況使用最新版本 -->
</dependency>其他項目，訪問 https://mvnrepository.com/search?q=Redisson 獲取具體依賴配置。
（2）配置 RedissonClient 對象
將 RedissonClient 重寫，存放到 IoC 容器，并且配置連接的 Redis 服務器信息。
import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class RedissonConfig {
@Bean
public RedissonClient redissonClient() {
Config config = new Config();
// 也可以將 redis 配置信息保存到配置文件
config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");
return Redisson.create(config);
}
}（3）創(chuàng)建分布式鎖
Redisson 分布式鎖的操作和 Java 中的 ReentrantLock（可重入鎖）的操作很像，都是先使用 tryLock 嘗試獲?。ǚ枪剑╂i，最后再通過 unlock 釋放鎖，具體實現(xiàn)如下：
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
@RestController
public class LockController {
@Autowired
private RedissonClient redissonClient;
@GetMapping("/lock")
public String lockResource() throws InterruptedException {
String lockKey = "myLock";
// 獲取 RLock 對象
RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
try {
// 嘗試獲取鎖（嘗試加鎖）（鎖超時時間是 30 秒）
boolean isLocked = lock.tryLock(30, TimeUnit.SECONDS);
if (isLocked) {
// 成功獲取到鎖
try {
// 模擬業(yè)務處理
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
return "成功獲取鎖，并執(zhí)行業(yè)務代碼";
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 釋放鎖
lock.unlock();
}
} else {
// 獲取鎖失敗
return "獲取鎖失敗";
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return "獲取鎖成功";
}
}實現(xiàn)公平鎖
Redisson 默認創(chuàng)建的分布式鎖是非公平鎖（出于性能的考慮），想要把它變成公平鎖可使用以下代碼實現(xiàn)：
RLock lock = redissonClient.getFairLock(lockKey); // 獲取公平鎖實現(xiàn)讀寫鎖
Redisson 還可以創(chuàng)建讀寫鎖，如下代碼所示：
RReadWriteLock lock = redissonClient.getReadWriteLock(lockKey); // 獲取讀寫鎖
lock.readLock(); // 讀鎖
lock.writeLock(); // 寫鎖讀寫鎖的特點就是并發(fā)性能高，它是允許多個線程同時獲取讀鎖進行讀操作的，也就是說在沒有寫鎖的情況下，讀取操作可以并發(fā)執(zhí)行，提高了系統(tǒng)的并行度。但寫鎖則是獨占式的，同一時間只有一個線程可以獲得寫鎖，無論是讀還是寫都無法與寫鎖并存，這樣就確保了數(shù)據修改時的數(shù)據一致性。
實現(xiàn)聯(lián)鎖
Redisson 也支持聯(lián)鎖，也叫分布式多鎖 MultiLock，它允許客戶端一次性獲取多個獨立資源（RLock）上的鎖，這些資源可能是不同的鍵或同一鍵的不同鎖。當所有指定的鎖都被成功獲取后，才會認為整個操作成功鎖定。這樣能夠確保在分布式環(huán)境下進行跨資源的并發(fā)控制。聯(lián)鎖的實現(xiàn)示例如下：
// 獲取需要加鎖的資源
RLock lock1 = redisson.getLock("lock1");
RLock lock2 = redisson.getLock("lock2");
// 聯(lián)鎖
RedissonMultiLock multiLock = new RedissonMultiLock(lock1, lock2);
try {
// 一次性嘗試獲取所有鎖
if (multiLock.tryLock()) {
// 獲取鎖成功...
}
} finally {
// 釋放所有鎖
multiLock.unlock();
}課后思考
以上 Redisson 只是對 Redis 單節(jié)點加鎖實現(xiàn)分布式鎖的，但分布式環(huán)境中的 Redis 一定采用的是多機部署（主從、哨兵或集群），那么在多機環(huán)境下以上代碼實現(xiàn)分布式鎖還能用嗎？如果不能用，那該如何處理呢？
