九、分布式锁 —— 超详细操作演示！！！

2024-01-09 06:36:44

九、分布式锁 —— 超详细操作演示！

- 九、分布式锁

数据库系列文章：

关系型数据库:

MySQL —— 基础语法大全
MySQL —— 进阶

非关系型数据库:

一、Redis 的安装与配置
二、Redis 基本命令（上）
三、Redis 基本命令（下）
四、Redis 持久化
五、Redis 主从集群
六、Redis 分布式系统
七、Redis 缓存
八、Lua脚本详解

九、分布式锁

????分布式锁是控制分布式系统间同步访问共享资源的一种方式，其可以保证共享资源在并发场景下的数据一致性。

9.1 分布式锁的工作原理

????当有多个线程要访问某一个共享资源（DBMS 中的数据或 Redis 中的数据，或共享文件等）时，为了达到协调多个线程的 同步访问，此时就需要使用分布式锁了。

????为了达到 同步访问 的目的，规定，让这些线程在访问共享资源之前先要获取到一个令牌 token ，只有具有令牌的线程才可以访问共享资源。这个令牌就是通过各种技术实现的 分布式锁。而这个分布锁是一种“互斥资源”，即 只有一个。只要有线程抢到了锁，那么其它线程只能等待，直到 锁被释放 或 等待超时。

9.2 问题引入

9.2.1 场景

????某电商平台要对某商品（例如商品 sk:0008 ）进行秒杀销售。假设参与秒杀的商品数量 amount 为 1000 台，每个账户只允许抢购一台，即每个请求只会减少一台库存。

9.2.2 实现

????创建一个Spring Boot 工程。

??（1） pom文件

????在 pom 文件的依赖中，主要添加了 lombok 依赖，与 Redis 和 Spring Boot 整合依赖。

<properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    </properties>
    <dependencies>
        <!--redisson依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.redisson</groupId>
            <artifactId>redisson</artifactId>
            <version>3.17.7</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
            <version>4.2.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

??（2）配置文件
在这里插入图片描述

??（3） SeckillController 文件

@RestController
public class SeckillController {
 	@Autowired
    private StringRedisTemplate srt;

	@Value("${server.port}")
    private String serverPort;
	
	@GetMapping("/sk")
    public String seckillHandler() {
        // 从Redis中获取库存
        String stock = srt.opsForValue().get("sk:0008");
        int amount = stock == null ? 0 : Integer.parseInt(stock);
        if (amount > 0) {
            // 修改库存后再写回Redis
            srt.opsForValue().set("sk:0008", String.valueOf(--amount));
            return "库存剩余" + amount + "台";
        }
        return "抱歉，您没有抢到";
    }
}

??（4）DislockApplication

运行 main() 函数（注：要先打开服务器上的 redis ）:

public class DislockApplication {
	public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DislockApplication.class, args);
    }
}

在浏览器输入：http://localhost:8083/sk

9.2.3 分析

????上述代码是有问题的。既然是秒杀，那么一定是高并发场景，且生产环境下，该应用一定是部署在一个集群中的。如果参与秒杀的用户数量特别巨大，那么一定会存在很多用户同时读取 Redis 缓存中的 sk:0008 这个 key ，那么大家读取到的 value 很可能是相同的，均大于零，均可购买。此时就会出现 “超卖”。即，以上代码存在并发问题。

问题发现：

????实现要使用 Nginx，可以参考我另一篇博客：一文快速搞懂Nginx —— Nginx 详解

修改 Nginx 安装目录下的 conf/nginx.conf 文件，添加以下内容：
修改完启动 Nginx

nginx -c conf/nginx.conf
# 查看是否启动成功
ps aux | grep nginx

在这里插入图片描述

将redis 中的 sk:0008 商品数量，重新设置为 1000:

项目中

修改配置，选上 允许多个实例：
修改application.yaml中的端口号port，在运行 main() 函数，就可同时启动多个端口：

需要借助 JMeter 进行负载测试并测量性能

安装
1、添加线程组：
2、线程组上添加 HTTP 请求
3、在HTTP上再添加一个聚合报告

9.3 setnx 实现方式

9.3.1 原理

????为了解决上述代码中的并发问题，可以使用 Redis 实现的分布式锁。

????该实现方式主要是通过 setnx 命令完成的。其基本原理是， setnx 只有在指定 key 不存在时才能执行成功，分布式系统中的哪个节点抢先成功执行了 setnx ，谁就抢到了锁，谁就拥有了对共享资源的操作权限。当然，其它节点只能等待锁的释放。一旦拥有锁的节点对共享资源操作完毕，其就可以主动删除该 key ，即释放锁。然后其它节点就可重新使用 setnx 命令抢注该 key ，即 抢注锁。

9.3.2 实现

????首先在 Controller 类中添加一个 String 常量，作为 Redis 锁 的 key 。

public static final String REDIS_LOCK = "redis_lock";

在这里插入图片描述

????然后复制 seckillHandler() 方法并重命名为 seckillHandler2()，然后修改代码。

@GetMapping("/sk2")
public String seckillHandler2() {
     String result = "抱歉，您没有抢到";
     
     try {
         // 添加锁
         Boolean lockOK = srt.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, "I'm a lock");
         if (!lockOK) {
             return "没有抢到锁";
         }
         // 添加锁成功
         // 从Redis中获取库存
         String stock = srt.opsForValue().get("sk:0008");
         int amount = stock == null ? 0 : Integer.parseInt(stock);
         if (amount > 0) {
             // 修改库存后再写回Redis
             srt.opsForValue().set("sk:0008", String.valueOf(--amount));
             result = "库存剩余" + amount + "台";
             System.out.println(result);
         }
     } finally {
         // 释放锁
         srt.delete(REDIS_LOCK);
     }
     return result + " server is " + serverPort;
 }

9.3.3 问题

????若处理当前请求的 APP 节点主机在执行完 “添加锁” 语句后 突然宕机，其 finally 中的释放锁代码根本就没有执行，那么，其它客户端通过其它 APP 节点主机申请资源时，将会由于无法获得到锁而 永久性阻塞。

9.4 为锁添加过期时间

9.4.1 原理

????为了解决前述方式中存在的问题，可以为锁添加过期时间，这样就不会出现锁被某节点主机永久性占用的情况，即 不会出现节点被 永久性阻塞 的情况。

????不过，为 key 添加过期时间的方式有两种：

一种是通过 expire 命令为 key 指定 过期时间；
还有一种是在 setnx 命令中直接给出该 key 的 过期时间。

????第一种方式中 setnx 与 expire 命令是分别执行的，不具备原子性，仍然可能会出现问题。而第二种方式则是直接在 setnx 中完成了两步操作，具有原子性。故，应采用第二种方式。

9.4.2 实现

????复制 seckillHandler2() 方法并重命名为 seckillHandler3()，然后修改代码。

@GetMapping("/sk3")
public String seckillHandler3() {
     String result = "抱歉，您没有抢到";

     try {
         // 添加锁
         // Boolean lockOK = srt.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, "I'm a lock");
         // 为锁添加过期时间
         // srt.expire(REDIS_LOCK, 5, TimeUnit.SECONDS);

         // 在添加锁的同时为锁指定过期时间，该操作具有原子性
         Boolean lockOK = srt.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, "I'm a lock", 5, TimeUnit.SECONDS);

         if (!lockOK) {
             return "没有抢到锁";
         }
         // 添加锁成功
         // 从Redis中获取库存
         String stock = srt.opsForValue().get("sk:0008");
         int amount = stock == null ? 0 : Integer.parseInt(stock);
         if (amount > 0) {
             // 修改库存后再写回Redis
             srt.opsForValue().set("sk:0008", String.valueOf(--amount));
             result = "库存剩余" + amount + "台";
             System.out.println(result);
         }
     } finally {
         // 释放锁
         srt.delete(REDIS_LOCK);
     }

     return result + " server is " + serverPort;
 }

9.4.3 问题

????上述代码中为锁指定的过期时间为 5 秒，如果 seckillHandler3() 方法的业务逻辑比较复杂，需要调用其它 微服务 处理。

如果请求 a 的处理时间 超过了 5 秒 (假设 6 秒 )，而当 5 秒钟过去后，这个 锁自动过期了。由于锁已过期，另一个请求 b 通过 setnx 申请到了锁。
此时如果耗时 6 秒的请求 a 处理完了，回来继续执行程序，请求 a 就会把请求 b 设置的锁给删除了。此时其它请求就可申请到锁，并与请求 b 同时访问共享资源，很可能会引发 数据的不一致。这是个很严重的问题。

9.5 为锁添加标识

9.5.1 原理

????上述代码只所以会出现那种 锁被误删 的情况，主要是因为所有客户端添加的锁的 value 值完全相同，而我们想要的效果是“谁添加的锁，该锁只能由谁来删”。

????这种自己加的锁可以被其它进程给删除的情况，是不符合
Java 中的 Lock 规范的。 Java 中的 Lock 规范要求，谁加的锁，就只能由谁解锁。

????为了实现这个效果，为每个申请锁的客户端随机生成一个 UUID ，使用这个 UUID 作为 该客户端标识，然后将该 UUID 作为该客户端申请到的锁的 value 。在删除锁时，只有在发起当前删除操作的客户端的 UUID 与锁的 value 相同时才可以。

9.5.2 实现

????复制 seckillHandler3() 方法并重命名为 seckillHandler4()，然后修改代码。

@GetMapping("/sk4")
public String seckillHandler4() {
    String result = "抱歉，您没有抢到";
    
    // 为每一个访问的客户端随机生成一个客户端唯一标识
    String clientId = UUID.randomUUID().toString();
    try {
        // 在添加锁的同时为锁指定过期时间，该操作具有原子性
        // 将锁的value设置为clientId
        Boolean lockOK = srt.opsForValue().setIfAbsent(REDIS_LOCK, clientId, 5, TimeUnit.SECONDS);

        if (!lockOK) {
            return "没有抢到锁";
        }
        // 添加锁成功
        // 从Redis中获取库存
        String stock = srt.opsForValue().get("sk:0008");
        int amount = stock == null ? 0 : Integer.parseInt(stock);
        if (amount > 0) {
            // 修改库存后再写回Redis
            srt.opsForValue().set("sk:0008", String.valueOf(--amount));
            result = "库存剩余" + amount + "台";
            System.out.println(result);
        }
    } finally {
        // 只有添加锁的客户端才能释放锁
        if (srt.opsForValue().get(REDIS_LOCK).equals(clientId)) {
            // 释放锁
            srt.delete(REDIS_LOCK);
        }
    }

    return result + " server is " + serverPort;
}

9.5.3 问题

????在 finally{} 中对于删除锁的客户端 身份的判断 与 删除锁 操作是两个语句，不具有原子性，在并发场景下可能会出问题。

????例如，客户端 a 在节点主机 A 中添加了锁后，执行业务逻辑用时 6 秒，此时锁已过期，然后执行到了 finally{} 中的判断，并判断结果为真，然后时间片到了，暂停执行。

????由于节点主机 A 中的锁已经过期，客户端 b 在节点主机 B 中添加锁成功，然后很快执行到了业务逻辑（未超过锁的过期时间），此时客户端 b 的处理进程时间片到了。

????此时主机 A 中的代码又获得了处理机，继续执行。此时就会执行对锁的删除语句，删除成功。也就是说主机 A 删除了由主机 B 添加的锁。这就是很严重的问题。

9.6 添加 Lua 脚本

9.6.1 原理

????对客户端 身份的判断 与 删除锁操作 的合并，是没有专门的原子性命令的。此时可以通过Lua 脚本来实现它们的原子性。而对 Lua 脚本的执行，可以通过 eval 命令来完成。

????不过， eval 命令在 RedisTemplate 中没有对应的方法，而 Jedis 中具有该同名方法。所以，需要在代码中首先获取到 Jedis 客户端，然后才能调用 jedis.eval() 。

9.6.2 导入 Jedis 依赖

在这里插入图片描述

9.6.3 实现

????复制 seckillHandler4() 方法并重命名为 seckillHandler5()，然后修改两处，其余代码不变。

添加成员变量，从配置文件获取 Redis 相关配置属性值

 @Value("${spring.redis.host}")
 private String redisHost;

 @Value("${spring.redis.port}")
 private Integer redisPort;

在这里插入图片描述

修改 seckillHandler5() 方法中的 finally{}

finally {
    // 锁续约，或锁续命
    JedisPool jedisPool = new JedisPool(redisHost, redisPort);
    try(Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
        // 定义Lua脚本。注意，每行最后要有一个空格
        // redis.call()是Lua中对Redis命令的调用函数
        String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] " +
                "then return redis.call('del', KEYS[1]) " +
                "end " +
                "return 0";

        // eval()方法的返回值为脚本script的返回值
        Object eval = jedis.eval(script, Collections.singletonList(REDIS_LOCK), Collections.singletonList(clientId));
        if ("1".equals(eval.toString())) {
            System.out.println("释放锁成功");
        } else {
            System.out.println("释放锁时发生异常");
        }
    }// end-try
}// end-finally

9.6.4 问题

????以上代码仍然是存在问题的：请求 a 的锁过期，但其业务还未执行完毕；请求 b 申请到了锁，其也正在处理业务。如果此时两个请求都同时修改了共享的库存数据，那么就又会出现 数据不一致的问题，即仍然存在并发问题。在高并发场景下，问题会被无限放大。

????对于该问题，可以采用 “锁续约” 方式解决。即，在当前业务进程开始执行时， fork 出一个子进程，用于启动一个定时任务。该定时任务的定时时间小于锁的过期时间，其会定时查看处理当前请求的业务进程的锁是否已被删除。

如果已被删除，则子进程结束；
如果未被删除，说明当前请求的业务还未处理完毕，则将锁的时间重新设置为 “原过期时间”。这种方式称为 锁续约，也称为 锁续命 。

9.7 Redisson 可重入锁

9.7.1 原理

????使用 Redisson 的可重入锁可以解决上述问题。

????Redisson 内部使用 Lua 脚本实现了对 可重入锁 的 添加、重入、续约（续命）、释放。 Redisson 需要用户为锁指定一个 key ，但无需为锁指定过期时间，因为它有默认过期时间 (当然，也可指定) 。由于该锁具有 “可重入” 功能，所以 Redisson 会为该锁生成一个计数器，记录一个线程重入锁的次数。 hash -> field

9.7.2 导入 Redisson 依赖

????若要使用 Redisson ，必须要导入相应依赖。

<!--redisson依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.redisson</groupId>
    <artifactId>redisson</artifactId>
    <version>3.17.7</version>
</dependency>

9.7.3 修改启动类 Application

????在 Application 中添加一个由单 Redis 节点构建的 Redisson 的 Bean 。

@SpringBootApplication
public class DislockApplication {

    @Value("${spring.redis.host}")
    private String redisHost;

    @Value("${spring.redis.port}")
    private Integer redisPort;

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DislockApplication.class, args);
    }

    @Bean
    public Redisson redisson() {
        Config Config = new Config();
        Config.useSingleServer()
        .setAddress(redisHost + ":" + redisPort)
        .setDatabase(0);
        return (Redisson) Redisson.create(Config);
    }
}

9.7.4 修改 Controller 类

????在类中添加 Redisson 的 自动注入。

@Autowired
private Redisson redisson;

@GetMapping("/sk6")
public String seckillHandler6() {
    String result = "抱歉，您没有抢到";
    
    RLock rLock = redisson.getLock(REDIS_LOCK);
    try {
        // 添加分布式锁
        // Boolean lockOK = rLock.tryLock();
        // 指定锁的过期时间为5秒
        // Boolean lockOK = rLock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS);
        // 指定锁的过期时间为5秒。如果申请锁失败，则最长等待20秒
        Boolean lockOK = rLock.tryLock(20, 5, TimeUnit.SECONDS);

        if (!lockOK) {
            return "没有抢到锁";
        }
        // 添加锁成功
        // 从Redis中获取库存
        String stock = srt.opsForValue().get("sk:0008");
        int amount = stock == null ? 0 : Integer.parseInt(stock);
        if (amount > 0) {
            // 修改库存后再写回Redis
            srt.opsForValue().set("sk:0008", String.valueOf(--amount));
            result = "库存剩余" + amount + "台";
            System.out.println(result);
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        // 释放锁
        rLock.unlock();
    }

    return result + " server is " + serverPort;
}

????复制 seckillHandler2() 方法并重命名为 seckillHandler6()，然后修改锁相关代码。

9.7.5 问题

????在 Redis 单机情况下，以上代码是没有问题的。但如果是在 Redis 主从集群中，那么其还存在锁丢失问题。

????在 Redis 主从集群中，假设节点 A 为 master ，节点 B 、 C 为 slave 。

如果一个请求 a 在处理时申请锁，即向节点 A 添加一个 key 。当节点 A 收到请求后写入 key 成功，然后会立即向处理 a 请求的应用服务器 Sa 响应，然后会向 slave 同步该 key 。不过，在同步还未开始时，节点 A 宕机，节点 B 晋升为 master 。
此时正好有一个请求 b 申请锁，由于节点 B 中并没有该 key ，所以该 key 写入成功，然后会立即向处理 b 请求的应用服务器 Sb 响应。由于 Sa 与 Sb 都收到了 key 写入成功的响应，所以它们都可同时对共享数据进行处理。这就又出现了并发问题。

????只所以新的 master 节点 B 同意请求 b 的锁申请，是因为主从集群丢失了请求 a 的锁申请，即对于节点 B 来说，其根本就 不知道有过 请求 a 的锁申请。所以，该问题称为主从集群的 锁丢失问题。

9.8 Redisson 红锁

9.8.1 原理

????Redisson 红锁可以防止主从集群锁丢失问题。 Redisson 红锁要求，必须要构建出 至少三个 Redis 主从集群。若一个请求要申请锁，必须向所有主从集群中提交 key 写入请求，只有当大多数集群 锁写入成功后，该锁才算申请成功。

9.8.2 修改启动类 Application

????我们这里要使用三个高可用的 Redis 主从集群，所以需要在启动类中添加三个 Sentinel 集群构建的 Redisson 的 Bean 。由于这三个 Bean 将来要使用 byName 注入方式，所以这里为每个 Bean 指定了一个名称。

@Bean("redisson-1")
public Redisson redisson1() {
    Config Config = new Config();
    Config.useSentinelServers()
            .setMasterName("mymaster1")
            .addSentinelAddress("redis:16380","redis:16381","redis:16382");
    return (Redisson) Redisson.create(Config);
}

@Bean("redisson-2")
public Redisson redisson2() {
    Config Config = new Config();
    Config.useSentinelServers()
            .setMasterName("mymaster2")
            .addSentinelAddress("redis:26380","redis:26381","redis:26382");
    return (Redisson) Redisson.create(Config);
}

@Bean("redisson-3")
public Redisson redisson3() {
    Config Config = new Config();
    Config.useSentinelServers()
            .setMasterName("mymaster3")
            .addSentinelAddress("redis:36380","redis:36381","redis:36382");
    return (Redisson) Redisson.create(Config);
}

9.8.3 修改 Controller 类

????在类中添加 Redisson 的 byName 方式的自动注入。

@Resource(name = "redisson-1")
private Redisson redisson1;
@Resource(name = "redisson-2")
private Redisson redisson2;
@Resource(name = "redisson-3")
private Redisson redisson3;

????复制 seckillHandler6() 方法并重命名为 seckillHandler7()，然后仅修改锁创建代码，其它代码不变。

@GetMapping("/sk7")
public String seckillHandler7() {
    String result = "抱歉，您没有抢到";
    // 定义三个可重入锁
    RLock rLock1 = redisson1.getLock(REDIS_LOCK + "-1");
    RLock rLock2 = redisson2.getLock(REDIS_LOCK + "-2");
    RLock rLock3 = redisson3.getLock(REDIS_LOCK + "-3");

    // 定义红锁
    RLock rLock = new RedissonRedLock(rLock1, rLock2, rLock3);
    try {
        // 添加分布式锁
        Boolean lockOK = rLock.tryLock();

        if (!lockOK) {
            return "没有抢到锁";
        }
        // 添加锁成功
        // 从Redis中获取库存
        String stock = srt.opsForValue().get("sk:0008");
        int amount = stock == null ? 0 : Integer.parseInt(stock);
        if (amount > 0) {
            // 修改库存后再写回Redis
            srt.opsForValue().set("sk:0008", String.valueOf(--amount));
            result = "库存剩余" + amount + "台";
            System.out.println(result);
        }
    }finally {
        // 释放锁
        rLock.unlock();
    }

    return result + " server is " + serverPort;
}

9.8.4 问题

????无论前面使用的是哪种锁，它们解决 并发问题 的思路都是相同的，那就将所有请求通过锁实现 串行化 。而串行化在高并发场景下势必会引发性能问题。

9.9 分段锁

????解决锁的串行化引发的性能问题的方案就是，使访问 并行化 。将要共享访问的一个资源，拆分为多个共享访问资源，这样就会将一把锁的需求转变为多把锁，实现并行化。

????例如，对于秒杀商品 sk:0008 ，其有 1000 件。现在将其拆分为 10 份，每份 100 件。即将秒杀商品变为了 10 件，分别为 sk:0008:01， sk: 0008:02， sk:0008:03 ，…，sk:0008:10 。这样的话，就需要 10 把锁来控制所有请求的并发。由原来的因为只有一把锁而导致的每个时刻只能处理 1 个请求，变为了现在有了 10 把锁，每个时刻可以同时处理 10 个请求。并发提高了 10 倍。

在这里插入图片描述

9.10 Redisson 详解

9.10.1 Redisson 简介

????Redisson 是一个在 Redis 的基础上实现的 Java 驻内存数据网格（ In Memory Data Grid ）。它不仅提供了一系列的分布式的 Java 常用对象，还提供了许多分布式服务。其中包括( BitSet, Set, Multimap, SortedSet, Map, List, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, Bloom filter, Remote service, Spring cache, Executor service, Live Object service, Scheduler service ) Redisson 提供了使用 Redis 的最简单和最便捷的方法。 Redisson 的宗旨是促进使用者对 Redis 的关注分离（Separation of Concern），从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务逻辑上。

????Redisson 底层采用的是 Netty 框架。支持 Redis2.8 以上版本，支持 Java1.6+ 以上版本。Redisson 官网： https://redisson.org，github 上的官网： https://github.com/redisson/redisson 。

????在生产中，对于 Redisson 使用最多的场景就是其分布式锁 RLock 。当然， RLock 仅仅是 Redisson 的 线程同步方案之一。 Redisson 提供了 8 种线程同步方案，用户可针对不同场景选用不同方案。

????需要注意的是，为了避免锁到期但业务逻辑没有执行完毕而引发的多个线程同时访问共享资源的情况发生， Redisson 内部为锁提供了一个 监控锁的看门狗 watch dog ，其会在锁到期前不断延长锁的到期时间 ，直到锁被 主动释放。即会自动完成 “锁续命” 。

9.10.2 可重入锁

????Redisson 的分布式锁 RLock 是一种可重入锁。当一个线程获取到锁之后，这个线程可以 再次获取 本对象上的锁，而其他的线程是不可以的。

JDK 中的 ReentrantLock 是可重入锁，其是通过 AQS( 抽象队列同步器) 实现的锁机制
synchronized 也是可重入锁，其是通过 监视器模式 (本质是 OS 的互斥锁) 实现的锁机制

9.10.3 公平锁

????Redisson 的可重入锁 RLock 默认是一种 非公平锁，但也支持 可重入公平锁 FailLock 。当有多个线程同时申请锁时，这些线程会进入到一个 FIFO 队列，只有队首元素才会获取到锁，其它元素等待。只有当锁被释放后，才会再将锁分配给当前的队首元素。

9.10.4 联锁

????Redisson 分布式锁可以实现联锁 MultiLock 。当一个线程需要同时处理多个共享资源时，可使用联锁。即一次性申请多个锁，同时锁定多个共享资源。联锁可预防死锁。相当于对共享资源的申请实现了 原子性：要么都申请到，只要缺少一个资源，则将申请到的所有资源全部释放。其是 OS 底层原理中 AND 型信号量机制 的典型应用。

9.10.5 红Redisson

????分布式锁可以实现红锁 RedLock 。红锁由多个锁构成，只有当这些锁中的 大部分 锁申请成功时，红锁才申请成功。红锁一般用于解决 Redis 主从集群 锁丢失问题。

????红锁与联锁的区别是，红锁实现的是对 一个共享资源 的同步访问控制，而联锁实现的是 多个共享资源 的同步访问控制。

9.10.6 读写锁

????通过 Redisson 可以获取到读写锁 RReadWriteLock 。通过 RReadWriteLock 实例可分别获取到读锁 RedissonReadLock 与写锁 RedissonWrit eLock 。读锁与写锁分别是实现了 RLock 的 可重入锁。

????一个共享资源，在没有写锁的情况下，允许同时添加多个读锁。只要添加了写锁，任何读锁与写锁都不能再次添加。即读锁是共享锁，写锁为排他锁。

9.10.7 信号量

????通过 Redisson 可以获取到信号量 RSemaphore 。 RSemaphore 的常用场景有两种：

一种是，无论谁添加的锁，任何其它线程都可以解锁，就可以使用 RSemaphore 。
另外，当一个线程需要一次申请多个资源时，可使用 RSemaphore 。 RSemaphore 是 信号量机制的典型应用。

9.10.8 可过期信号量

????通过 Redisson 可以获取到 可过期信号量PermitExpirableSemaphore 。该信号量是在 RSemaphore 基础上，为每个信号增加了一个过期时间，且每个信号都可以通过独立的 ID 来辨识。释放时也只能通过提交该 ID 才能释放。

????不过，一个线程每次只能申请一个信号量，当然每次了只会释放一个信号量。这是与 RSemaphore 不同的地方。

????该 信号量 为 互斥信号量时，其就等同于 可重入锁。或者说，可重入锁 就相当于信号量为 1 的 可过期信号量。

????注意，可过期信号量 与 可重入锁的区别：

可重入锁：相当于用户每次只能申请 1 个信号量，且只有一个用户可以申请成功
可过期信号量：用户每次只能申请 1 个信号量，但可以有多个用户申请成功

9.10.9 分布式闭锁

????通过 Redisson 可以获取到分布式闭锁 RCountDownLatch ，其与 JDK 的 JUC 中的闭锁 CountDownLatch 原理相同，用法类似。其常用于 一个或者多个线程 的执行必须在其它某些任务执行完毕的场景。例如，大规模分布式并行计算中，最终的合并计算必须基于很多并行计算的运行完毕。

????闭锁中定义了一个计数器和一个阻塞队列。阻塞队列中存放着待执行的线程。每当一个并行任务执行完毕，计数器就减 1 。当计数器递减到 0 时就会 唤醒阻塞队列 的所有线程。

????通常使用 Barrier 队列解决该问题 ，而 Barrier 队列 通常使用 Zookeeper 实现。

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_43412762/article/details/135426120
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