前言
前面已经学习了Redission可重入锁以及公平锁的原理，接着看看Redission是如何来实现RedLock的。
RedLock原理
RedLock是基于redis实现的分布式锁，它能够保证以下特性：
- 互斥性：在任何时候，只能有一个客户端能够持有锁；避免死锁：
- 当客户端拿到锁后，即使发生了网络分区或者客户端宕机，也不会发生死锁；（利用key的存活时间）
- 容错性：只要多数节点的redis实例正常运行，就能够对外提供服务，加锁或者释放锁；
RedLock算法思想，意思是不能只在一个redis实例上创建锁，应该是在多个redis实例上创建锁，n / 2 + 1，必须在大多数redis节点上都成功创建锁，才能算这个整体的RedLock加锁成功，避免说仅仅在一个redis实例上加锁而带来的问题。
Redisson实现原理
Redisson中有一个MultiLock的概念，可以将多个锁合并为一个大锁，对一个大锁进行统一的申请加锁以及释放锁
而Redisson中实现RedLock就是基于MultiLock 去做的，接下来就具体看看对应的实现吧
RedLock使用案例
先看下官方的代码使用： (https://github.com/redisson/redisson/wiki/8.-distributed-locks-and-synchronizers#84-redlock)
RLock lock1 = redisson1.getLock("lock1");
RLock lock2 = redisson2.getLock("lock2");
RLock lock3 = redisson3.getLock("lock3");
RLock redLock = anyRedisson.getRedLock(lock1, lock2, lock3);
// traditional lock method
redLock.lock();
// or acquire lock and automatically unlock it after 10 seconds
redLock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);
// or wait for lock aquisition up to 100 seconds
// and automatically unlock it after 10 seconds
boolean res = redLock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
if (res) {
try {
...
} finally {
redLock.unlock();
}
}这里是分别对3个redis实例加锁，然后获取一个最后的加锁结果。
RedissonRedLock实现原理
上面示例中使用redLock.lock()或者tryLock()最终都是执行RedissonRedLock中方法。
RedissonRedLock 继承自 RedissonMultiLock， 实现了其中的一些方法：
public class RedissonRedLock extends RedissonMultiLock {
public RedissonRedLock(RLock... locks) {
super(locks);
}
/**
* 锁可以失败的次数，锁的数量-锁成功客户端最小的数量
*/
@Override
protected int failedLocksLimit() {
return locks.size() - minLocksAmount(locks);
}
/**
* 锁的数量 / 2 + 1，例如有3个客户端加锁，那么最少需要2个客户端加锁成功
*/
protected int minLocksAmount(final List<RLock> locks) {
return locks.size()/2 + 1;
}
/**
* 计算多个客户端一起加锁的超时时间，每个客户端的等待时间
* remainTime默认为4.5s
*/
@Override
protected long calcLockWaitTime(long remainTime) {
return Math.max(remainTime / locks.size(), 1);
}
@Override
public void unlock() {
unlockInner(locks);
}
}看到locks.size()/2 + 1 ，例如我们有3个客户端实例，那么最少2个实例加锁成功才算分布式锁加锁成功。
接着我们看下lock()的具体实现
RedissonMultiLock实现原理
public class RedissonMultiLock implements Lock {
final List<RLock> locks = new ArrayList<RLock>();
public RedissonMultiLock(RLock... locks) {
if (locks.length == 0) {
throw new IllegalArgumentException("Lock objects are not defined");
}
this.locks.addAll(Arrays.asList(locks));
}
public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
long newLeaseTime = -1;
if (leaseTime != -1) {
// 如果等待时间设置了，那么将等待时间 * 2
newLeaseTime = unit.toMillis(waitTime)*2;
}
// time为当前时间戳
long time = System.currentTimeMillis();
long remainTime = -1;
if (waitTime != -1) {
remainTime = unit.toMillis(waitTime);
}
// 计算锁的等待时间，RedLock中：如果remainTime=-1，那么lockWaitTime为1
long lockWaitTime = calcLockWaitTime(remainTime);
// RedLock中failedLocksLimit即为n/2 + 1
int failedLocksLimit = failedLocksLimit();
List<RLock> acquiredLocks = new ArrayList<RLock>(locks.size());
// 循环每个redis客户端，去获取锁
for (ListIterator<RLock> iterator = locks.listIterator(); iterator.hasNext();) {
RLock lock = iterator.next();
boolean lockAcquired;
try {
// 调用tryLock方法去获取锁，如果获取锁成功，则lockAcquired=true
if (waitTime == -1 && leaseTime == -1) {
lockAcquired = lock.tryLock();
} else {
long awaitTime = Math.min(lockWaitTime, remainTime);
lockAcquired = lock.tryLock(awaitTime, newLeaseTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
} catch (Exception e) {
lockAcquired = false;
}
// 如果获取锁成功，将锁加入到list集合中
if (lockAcquired) {
acquiredLocks.add(lock);
} else {
// 如果获取锁失败，判断失败次数是否等于失败的限制次数
// 比如，3个redis客户端，最多只能失败1次
// 这里locks.size = 3, 3-x=1，说明只要成功了2次就可以直接break掉循环
if (locks.size() - acquiredLocks.size() == failedLocksLimit()) {
break;
}
// 如果最大失败次数等于0
if (failedLocksLimit == 0) {
// 释放所有的锁，RedLock加锁失败
unlockInner(acquiredLocks);
if (waitTime == -1 && leaseTime == -1) {
return false;
}
failedLocksLimit = failedLocksLimit();
acquiredLocks.clear();
// 重置迭代器 重试再次获取锁
while (iterator.hasPrevious()) {
iterator.previous();
}
} else {
// 失败的限制次数减一
// 比如3个redis实例，最大的限制次数是1，如果遍历第一个redis实例，失败了，那么failedLocksLimit会减成0
// 如果failedLocksLimit就会走上面的if逻辑，释放所有的锁，然后返回false
failedLocksLimit--;
}
}
if (remainTime != -1) {
remainTime -= (System.currentTimeMillis() - time);
time = System.currentTimeMillis();
if (remainTime <= 0) {
unlockInner(acquiredLocks);
return false;
}
}
}
if (leaseTime != -1) {
List<RFuture<Boolean>> futures = new ArrayList<RFuture<Boolean>>(acquiredLocks.size());
for (RLock rLock : acquiredLocks) {
RFuture<Boolean> future = rLock.expireAsync(unit.toMillis(leaseTime), TimeUnit.MILLISECONDS);
futures.add(future);
}
for (RFuture<Boolean> rFuture : futures) {
rFuture.syncUninterruptibly();
}
}
return true;
}
}核心代码都已经加了注释，实现原理其实很简单，基于RedLock思想，遍历所有的Redis客户端，然后依次加锁，最后统计成功的次数来判断是否加锁成功。
原文：【分布式锁】03-使用Redisson实现RedLock原理