Redisson 分散ロックの最も基本的な内容

1. はじめに

1.コンセプト

https://redisson.org

GitHub アドレス:

https://github.com/redisson/redisson

Redisson は、Redis に基づいて実装された Java インメモリデータグリッド (In-Memory Data Grid) です。これは、一連の分散型共通 Java オブジェクトを提供するだけでなく、多くの分散型サービスも提供します。

Redisson の目的は、Redis に関するユーザーの関心の分離 (関心の分離) を促進し、ユーザーがビジネスロジックの処理により集中できるようにすることです。
基本的な分散オブジェクトと高度で抽象的な分散サービスを備えた Redis ベースの分散ツールは、分散車輪の再発明を試みるすべてのプログラマーに、分散の問題のほとんどに対する解決策をもたらします。

Redisson は、Redis に基づいて実装された Java インメモリデータグリッド (In-Memory Data Grid) です。これは、一連の分散共通 Java オブジェクトを提供するだけでなく、さまざまな分散ロックの実装を含む多くの分散サービスも提供します。

2. 違い

レディソン、ジェディス、レタスの違いは何ですか? 雷峰と雷峰塔ではありません

Redisson と 2 人の違いは、マウスを使用してグラフィカルインターフェイスを操作するのと、もう 1 つはコマンドラインを使用してファイルを操作するようなものです。Redisson は高レベルの抽象化であり、Jedis と Lettuce は Redis コマンドのカプセル化です。

Jedis は、Java を介して Redis クライアントに接続するために Redis によって正式に開始されたツールキットです。Redis のさまざまなコマンドサポートを提供します。Lettuce は、拡張可能なスレッドセーフな Redis クライアントです。
通信フレームワークは Netty に基づいており、高度な Redis 機能をサポートします。センチネル、クラスター、パイプライン、自動再接続、Redis データモデル。Spring Boot 2.x 以降、Lettuce が Jedis に代わって優先 Redis クライアントになりました。
Redisson は Redis に基づいて構築されており、通信は Netty の包括的で新しいミドルウェアに基づいています。エンタープライズレベルの開発で Redis を使用するための最適なテンプレートである Jedis は、Redis コマンドをカプセル化しています。Lettuce はさらに豊富な API を備えており、サポートもサポートしてい
ますクラスターやその他のモード。しかし、どちらも最後で止まり、Redis データベースを操作するための足場を提供するだけですが、Redisson は Redis、Lua、Netty に基づいた成熟した分散ソリューション、さらには Redis が公式に推奨するツールセットを確立しました。

2. クイックスタート

1、pom.xml

<dependency>
    <groupId>org.redisson</groupId>
    <artifactId>redisson</artifactId>
    <version>3.13.6</version>
</dependency>

2. Redisson クライアントを構成する

@Configuration
public class RedisConfig {
    
    
    @Bean
    public RedissonClient redissonClient() {
    
    
        // 配置类
        Config config = new Config();
        // 添加redis地址，这里添加了单点的地址，也可以使用config.useClusterServers()添加集群地址 
        config.useSingleServer().setAddress("redis://192.168.150.101:6379").setPassowrd("123321");
        // 创建客户端
        return Redisson.create(config);
    }
}

3. Redisson の分散ロックを使用する

@Resource
private RedissonClient redissonClient;
@Test
void testRedisson() throws InterruptedException {
    
    
    // 获取锁（可重入），指定锁的名称
    RLock lock = redissonClient.getLock("anyLock");
    // 尝试获取锁，参数分别是：获取锁的最大等待时间（期间会重试），锁自动释放时间，时间单位
    boolean isLock = lock.tryLock(1, 10, TimeUnit.SECONDS);
    // 判断释放获取成功
    if (isLock) {
    
    
        try {
    
    
            System.out.println("执行业务");
        } finally {
    
    
            // 释放锁
            lock.unlock();
        }
    }
}

3. 原則

Lua スクリプトとは何ですか?
Lua スクリプトは、redis に組み込まれた軽量でコンパクトな言語です。その実行は、redis の eval /evalsha コマンドを通じて実行され、操作は Lua スクリプトにカプセル化されます。いずれの場合も、一度に実行されるアトミックな操作です。時間。

ロックを取得する Lua スクリプト:

local key = KEYS[1]; -- 锁的key
local threadId = ARGV[1]; -- 线程唯一标识
local releaseTime = ARGV[2]; -- 锁的自动释放时间
-- 判断是否存在
if(redis.call('exists', key) == 0) then
    -- 不存在, 获取锁
    redis.call('hset', key, threadId, '1'); 
    -- 设置有效期
    redis.call('expire', key, releaseTime); 
    return 1; -- 返回结果
end;
-- 锁已经存在，判断threadId是否是自己
if(redis.call('hexists', key, threadId) == 1) then
    -- 不存在, 获取锁，重入次数+1
    redis.call('hincrby', key, threadId, '1'); 
    -- 设置有效期
    redis.call('expire', key, releaseTime); 
    return 1; -- 返回结果
end;
return 0; -- 代码走到这里,说明获取锁的不是自己，获取锁失败

ロックを解除する Lua スクリプト:

local key = KEYS[1]; -- 锁的key
local threadId = ARGV[1]; -- 线程唯一标识
local releaseTime = ARGV[2]; -- 锁的自动释放时间
-- 判断当前锁是否还是被自己持有
if (redis.call('HEXISTS', key, threadId) == 0) then
    return nil; -- 如果已经不是自己，则直接返回
end;
-- 是自己的锁，则重入次数-1
local count = redis.call('HINCRBY', key, threadId, -1);
-- 判断是否重入次数是否已经为0 
if (count > 0) then
    -- 大于0说明不能释放锁，重置有效期然后返回
    redis.call('EXPIRE', key, releaseTime);
    return nil;
else  -- 等于0说明可以释放锁，直接删除
    redis.call('DEL', key);
    return nil;
end;

ここに画像の説明を挿入

Redisson 分散ロック原理:

再入可能: ハッシュ構造を使用してスレッド ID と再入時間を記録します
再試行可能: セマフォと PubSub 関数を使用して、ロックの待機、ウェイクアップ、およびロックの取得失敗に対する再試行メカニズムを実装します。
タイムアウトの更新: watchDog を使用して、定期的な間隔 (releaseTime / 3) でタイムアウト期間をリセットします。

4. Redis 分散マスター/スレーブの一貫性

1) 非再入可能 Redis 分散ロック:

原則: setnx の相互排他を使用する; デッドロックを回避するには ex を使用する; ロックを解放するときにスレッドマークを判断する
欠点: 再入不可、再試行不可、ロックタイムアウト失敗

2) 再入可能な Redis 分散ロック:

原則: ハッシュ構造を使用してスレッドのマーキングと再エントリ時間を記録し、watchDog を使用してロック時間を延長し、セマフォを使用してロックの再試行待機を制御します。
欠陥: Redis のダウンタイムによって引き起こされるロックの失敗
3) Redisson の multiLock:
原則: ロックを正常に取得するには、複数の独立した Redis ノードがすべてのノードで再入可能ロックを取得する必要があります。
欠点: 高い運用コストと保守コスト、複雑な実装