Redisson으로 구현한 분산 잠금 방식의 원리에 대한 자세한 설명

Redisson 분산 잠금QySHTML5 중국어 학습 네트워크 - HTML5 Pioneer Learning Network

이전 주석 기반 잠금에는 기본 Redis 분산 잠금인 일종의 잠금이 있습니다. redisson 구성 요소에 대해 이 기사에서는 redisson이 잠금을 구현하는 방법을 살펴보겠습니다. QySHTML5 중국어 학습 네트워크 - HTML5 Pioneer Learning Network

버전마다 잠금 메커니즘이 다릅니다. QySHTML5 중국어 학습 네트워크 - HTML5 Pioneer Learning Network

는 최근 출시된 redisson 버전 3.2.3을 인용했으며, 다른 버전은 있을 수 있습니다. 초기 버전에서는 간단한 setnx, getset 및 기타 기존 명령을 사용하여 구성을 완료한 것으로 보였지만 나중에 redis가 Lua 스크립트를 지원하므로 구현 원칙이 변경되었습니다. QySHTML5 중국어 학습 네트워크 - HTML5 개척 학습 네트워크

<dependency> <groupId>org.redisson</groupId> <artifactId>redisson</artifactId> <version>3.2.3</version></dependency>

setnx는 교착 상태 문제를 더 잘 방지하기 위해 getset 및 트랜잭션으로 완료되어야 하며 새 버전은 지원하기 때문에 트랜잭션 및 여러 작업의 사용을 피할 수 있습니다. lua 스크립트 redis 명령을 사용하면 의미 표현이 더 명확해집니다. QySHTML5 중국어 학습 네트워크-HTML5 선구자 학습 네트워크

RLock 인터페이스의 특징QySHTML5 중국어 학습 네트워크-HTML5 선구자 학습 네트워크

표준 인터페이스 Lock을 계승QySHTML5 중국어 학습 네트워크-HTML5 선구자 학습 네트워크 에는 잠금, 잠금 해제, trylock 등과 같은 표준 잠금 인터페이스의 모든 기능이 있습니다.

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표준 인터페이스 잠금 확장QySHTML5 Chinese Learning Network-HTML5 Pioneer Learning Network다양한 방법이 확장되었으며, 일반적으로 사용되는 주요 방법은 강제 잠금 해제, 유효 기간 잠금 및 일련의 비동기 메소드가 있습니다. 처음 두 가지 방법은 주로 표준 잠금으로 인해 발생할 수 있는 교착 상태 문제를 해결하는 것입니다. 예를 들어, 스레드가 잠금을 획득한 후 스레드가 위치한 시스템이 충돌하면 잠금을 획득한 스레드가 정상적으로 잠금을 해제할 수 없어 잠금을 기다리고 있는 나머지 스레드가 대기하게 됩니다.

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재진입 메커니즘QySHTML5 중국어 학습 네트워크 - HTML5 Pioneer Learning Network각 버전의 구현이 다릅니다. 재진입에 대한 주요 고려 사항은 동일합니다. 스레드가 잠금을 해제하지 않고 다시 잠금 리소스를 적용하는 경우에는 적용 프로세스를 거칠 필요가 없으며 획득한 잠금을 계속 반환하고 재진입 횟수를 기록하면 됩니다. 이는 ReentrantLock 함수와 유사합니다. jdk. 재진입 횟수는 hincrby 명령과 함께 사용됩니다. 자세한 매개변수는 아래 코드에 나와 있습니다.

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동일한 스레드인지 어떻게 확인하나요? QySHTML5 Chinese Learning Network-HTML5 Pioneer Learning Network

redisson의 솔루션은 RedissonLock 인스턴스의 guid를 현재 스레드의 ID에 추가하고 getLockNameQySHTML5 Chinese Learning Network-HTML5를 통해 반환하는 것입니다. Pioneer Learning Network

public class RedissonLock extends RedissonExpirable implements RLock { final UUID id; protected RedissonLock(CommandExecutor commandExecutor, String name, UUID id) {  super(commandExecutor, name);  this.internalLockLeaseTime = TimeUnit.SECONDS.toMillis(30L);  this.commandExecutor = commandExecutor;  this.id = id; } String getLockName(long threadId) {  return this.id + ":" + threadId; }

RLock이 잠금을 획득하는 두 가지 시나리오QySHTML5 Chinese Learning Network - HTML5 Pioneer Learning Network다음은 tryLock의 소스 코드입니다. tryAcquire 메서드는 잠금 유효 기간의 남은 시간을 잠그고 반환합니다. 비어 있으면 다른 스레드에서 잠금을 직접 획득하여 반환하지 않았음을 의미합니다. 시간을 획득하면 대기 경쟁 로직이 시작됩니다.

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public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {  long time = unit.toMillis(waitTime);  long current = System.currentTimeMillis();  final long threadId = Thread.currentThread().getId();  Long ttl = this.tryAcquire(leaseTime, unit);  if(ttl == null) {   //直接获取到锁   return true;  } else {   //有竞争的后续看  } }

경쟁 없이 자물쇠를 직접 획득하세요QySHTML5 중국어 학습 네트워크 - HTML5 Pioneer Learning Network먼저 자물쇠를 획득한 이유를 살펴보겠습니다. 먼저 잠금을 해제합니다. Redis는 무엇을 하고 있나요? Redis 모니터를 사용하여 백그라운드에서 Redis의 실행을 모니터링할 수 있습니다. @RequestLockable을 메서드에 추가하면 실제로 잠금 및 잠금 해제를 호출하는 redis 명령은 다음과 같습니다.

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LockQySHTML5 Chinese Learning Network-HTML5 Pioneer Learning. Network Net redis 상위 버전에서는 lua 스크립트를 지원하므로 redisson도 이를 지원하고 스크립트 모드를 채택합니다. lua 스크립트에 익숙하지 않은 분들도 찾아보실 수 있습니다. lua 명령 실행 논리는 다음과 같습니다.

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<T> RFuture<T> tryLockInnerAsync(long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId, RedisStrictCommand<T> command) {    this.internalLockLeaseTime = unit.toMillis(leaseTime);    return this.commandExecutor.evalWriteAsync(this.getName(), LongCodec.INSTANCE, command, "if (redis.call(/&#39;exists/&#39;, KEYS[1]) == 0) then redis.call(/&#39;hset/&#39;, KEYS[1], ARGV[2], 1); redis.call(/&#39;pexpire/&#39;, KEYS[1], ARGV[1]); return nil; end; if (redis.call(/&#39;hexists/&#39;, KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then redis.call(/&#39;hincrby/&#39;, KEYS[1], ARGV[2], 1); redis.call(/&#39;pexpire/&#39;, KEYS[1], ARGV[1]); return nil; end; return redis.call(/&#39;pttl/&#39;, KEYS[1]);", Collections.singletonList(this.getName()), new Object[]{Long.valueOf(this.internalLockLeaseTime), this.getLockName(threadId)});  }

加锁的流程：QySHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

1. 判断lock键是否存在，不存在直接调用hset存储当前线程信息并且设置过期时间,返回nil，告诉客户端直接获取到锁。

2. 判断lock键是否存在，存在则将重入次数加1，并重新设置过期时间，返回nil，告诉客户端直接获取到锁。

3. 被其它线程已经锁定，返回锁有效期的剩余时间，告诉客户端需要等待。

"EVAL" "if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then redis.call('hset', 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]);" "1" "lock.com.csp.product.api.service.ProductAppService.searchProductByPage#0"  "1000" "346e1eb8-5bfd-4d49-9870-042df402f248:21"

上面的lua脚本会转换成真正的redis命令，下面的是经过lua脚本运算之后实际执行的redis命令。QySHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

1486642677.053488 [0 lua] "exists" "lock.com.csp.product.api.service.ProductAppService.searchProductByPage#0"1486642677.053515 [0 lua] "hset" "lock.com.csp.product.api.service.ProductAppService.searchProductByPage#0" "346e1eb8-5bfd-4d49-9870-042df402f248:21" "1"1486642677.053540 [0 lua] "pexpire" "lock.com.csp.product.api.service.ProductAppService.searchProductByPage#0" "1000"

解锁QySHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

解锁的流程看起来复杂些：QySHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

1. 如果lock键不存在，发消息说锁已经可用

2. 如果锁不是被当前线程锁定，则返回nil

3. 由于支持可重入，在解锁时将重入次数需要减1

4. 如果计算后的重入次数>0，则重新设置过期时间

5. 如果计算后的重入次数<=0，则发消息说锁已经可用

"EVAL" "if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]); return 1; end;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;""2" "lock.com.csp.product.api.service.ProductAppService.searchProductByPage#0" "redisson_lock__channel:{lock.com.csp.product.api.service.ProductAppService.searchProductByPage#0}" "0" "1000" "346e1eb8-5bfd-4d49-9870-042df402f248:21"

无竞争情况下解锁redis命令：QySHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

主要是发送一个解锁的消息，以此唤醒等待队列中的线程重新竞争锁。QySHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

1486642678.493691 [0 lua] "exists" "lock.com.csp.product.api.service.ProductAppService.searchProductByPage#0"1486642678.493712 [0 lua] "publish" "redisson_lock__channel:{lock.com.csp.product.api.service.ProductAppService.searchProductByPage#0}" "0"

有竞争，等待QySHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

有竞争的情况在redis端的lua脚本是相同的，只是不同的条件执行不同的redis命令，复杂的在redisson的源码上。当通过tryAcquire发现锁被其它线程申请时，需要进入等待竞争逻辑中。QySHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

• this.await返回false，说明等待时间已经超出获取锁最大等待时间，取消订阅并返回获取锁失败

• this.await返回true，进入循环尝试获取锁。

public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {    long time = unit.toMillis(waitTime);    long current = System.currentTimeMillis();    final long threadId = Thread.currentThread().getId();    Long ttl = this.tryAcquire(leaseTime, unit);    if(ttl == null) {      return true;    } else {      //重点是这段      time -= System.currentTimeMillis() - current;      if(time <= 0L) {        return false;      } else {        current = System.currentTimeMillis();        final RFuture subscribeFuture = this.subscribe(threadId);        if(!this.await(subscribeFuture, time, TimeUnit.MILLISECONDS)) {          if(!subscribeFuture.cancel(false)) {            subscribeFuture.addListener(new FutureListener() {              public void operationComplete(Future<RedissonLockEntry> future) throws Exception {                if(subscribeFuture.isSuccess()) {                  RedissonLock.this.unsubscribe(subscribeFuture, threadId);                }              }            });          }          return false;        } else {          boolean var16;          try {            time -= System.currentTimeMillis() - current;            if(time <= 0L) {              boolean currentTime1 = false;              return currentTime1;            }            do {              long currentTime = System.currentTimeMillis();              ttl = this.tryAcquire(leaseTime, unit);              if(ttl == null) {                var16 = true;                return var16;              }              time -= System.currentTimeMillis() - currentTime;              if(time <= 0L) {                var16 = false;                return var16;              }              currentTime = System.currentTimeMillis();              if(ttl.longValue() >= 0L && ttl.longValue() < time) {                this.getEntry(threadId).getLatch().tryAcquire(ttl.longValue(), TimeUnit.MILLISECONDS);              } else {                this.getEntry(threadId).getLatch().tryAcquire(time, TimeUnit.MILLISECONDS);              }              time -= System.currentTimeMillis() - currentTime;            } while(time > 0L);            var16 = false;          } finally {            this.unsubscribe(subscribeFuture, threadId);          }          return var16;        }      }    }  }

循环尝试一般有如下几种方法：QySHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

• while循环，一次接着一次的尝试，这个方法的缺点是会造成大量无效的锁申请。

• Thread.sleep，在上面的while方案中增加睡眠时间以降低锁申请次数，缺点是这个睡眠的时间设置比较难控制。

• 基于信息量，当锁被其它资源占用时，当前线程订阅锁的释放事件，一旦锁释放会发消息通知待等待的锁进行竞争，有效的解决了无效的锁申请情况。核心逻辑是this.getEntry(threadId).getLatch().tryAcquire，this.getEntry(threadId).getLatch()返回的是一个信号量，有兴趣可以再研究研究。

redisson依赖QySHTML5中文学习网 - HTML5先行者学习网

由于redisson不光是针对锁，提供了很多客户端操作redis的方法，所以会依赖一些其它的框架，比如netty，如果只是简单的使用锁也可以自己去实现。

위 내용은 Redisson으로 구현한 분산 잠금 방식의 원리에 대한 자세한 설명의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!