1. 加鎖過程

底層命令與數(shù)據(jù)結構

• Redis 數(shù)據(jù)結構：使用 Hash 結構存儲鎖信息，Key 為鎖名稱，F(xiàn)ield 為客戶端唯一標識（如 UUID + 線程ID），Value 為鎖的重入次數(shù)。
• Lua 腳本原子性：通過 Lua 腳本在 Redis 中原子性執(zhí)行加鎖邏輯：

 
if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then
    redis.call('hincrby', 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]);

• 若鎖不存在（exists 為 0）或屬于當前線程（hexists 為 1），則增加重入次數(shù)并刷新過期時間。
• 若鎖被其他線程占用，返回鎖的剩余生存時間（TTL）。

可重入性

同一線程多次獲取鎖時，重入次數(shù)遞增，確保不會因多次加鎖導致死鎖。

2. 鎖自動續(xù)期（Watchdog 機制）

• 后臺線程續(xù)期：加鎖成功后，啟動一個 Watchdog 線程（看門狗），定期（默認每 10 秒）檢查鎖是否仍被持有。
• 續(xù)期條件：僅當客戶端仍持有鎖且業(yè)務未完成時，通過 pexpire 命令將鎖的過期時間重置為初始值（默認 30 秒）。
• 崩潰容錯：若客戶端崩潰，Watchdog 線程停止，鎖最終因過期自動釋放，避免死鎖。

3. 釋放鎖

釋放邏輯

Lua 腳本原子釋放：

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;

• 減少重入次數(shù)，若次數(shù)歸零則刪除鎖，并通過 Pub/Sub 通知等待線程。
• 確保只有鎖的持有者能釋放鎖，避免誤刪。

4. 鎖競爭與等待

• 自旋重試：若鎖被占用，客戶端進入循環(huán)，間隔性嘗試加鎖。
• Pub/Sub 訂閱通知：通過訂閱鎖釋放事件（redisChannel），避免頻繁輪詢。當鎖釋放時，Redis 發(fā)布消息通知等待線程競爭鎖，減少無效請求。

5. 高可用與容錯 Redis 部署模式

• 單節(jié)點模式：簡單但存在單點故障風險。
• 主從/集群模式：使用 RedissonMultiLock 實現(xiàn) RedLock 算法（需多個獨立 Redis 節(jié)點）：
  • 向所有節(jié)點順序申請鎖。
  • 當多數(shù)節(jié)點加鎖成功且總耗時小于鎖超時時間時，認為加鎖成功。
  • 規(guī)避主從切換導致鎖丟失的問題，但需權衡性能和一致性。

6. 關鍵注意事項

• 業(yè)務執(zhí)行時間：業(yè)務邏輯必須在鎖的過期時間內(nèi)完成，否則鎖可能提前釋放。
• 時鐘同步問題：在 RedLock 中，若 Redis 節(jié)點間時鐘不同步，可能導致鎖失效。
• 網(wǎng)絡延遲：極端情況下，鎖可能被多個客戶端同時持有（需結合業(yè)務冪等性處理）。

總結

• Redisson 分布式鎖通過 Lua 腳本的原子性、可重入設計、Watchdog 自動續(xù)期和 Pub/Sub 通知機制，實現(xiàn)了高效的分布式鎖管理。其核心優(yōu)勢在于：
• 避免誤刪鎖（僅持有者可釋放）。
• 支持可重入，適應復雜業(yè)務邏輯。
• 自動續(xù)期防止業(yè)務未完成時鎖過期。
• 通過 RedLock 支持高可用場景，但需謹慎權衡一致性與性能。

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