Redisson 是如何实现分布式锁的

Redisson 是如何实现分布式锁的

从 setnx 到 RedLock，从 Lua 脚本 到 WatchDog，一文彻底讲透 版本：Redisson 3.23 + Redis 7 + JDK 17

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目录

1. 背景与痛点
2. 核心数据结构
3. 加锁流程（可重入锁）
4. 释放锁流程
5. WatchDog 自动续期
6. 公平锁实现
7. RedLock & MultiLock
8. 线程模型与性能
9. 最佳实践
10. 常见坑 & FAQ
11. 总结

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背景与痛点

原生 SETNX 缺陷	Redisson 解决方案
不可重入	Hash 结构 + 重入计数
无超时释放	过期时间 + WatchDog
无重试队列	Pub/Sub 等待通知
主从一致性	RedLock / MultiLock

核心数据结构

Redis Key

lock:{resource}

类型	字段	含义
Hash	UUID:ThreadId	持有者 + 重入次数
List	redisson_lock_queue:{resource}	公平锁排队
ZSet	redisson_lock_timeout:{resource}	公平锁超时

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加锁流程（可重入锁）

1. 入口方法

RLock lock = redisson.getLock("order:123");
lock.lock();   // 默认 30s 租约

2. Lua 脚本（精简版）

-- KEYS[1] = lockKey, ARGV[1] = 线程标识, ARGV[2] = 过期时间(ms)
if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then
    redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[1], 1);
    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]);
    return nil;  -- 表示获取成功
end;
if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[1]) == 1) then
    redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[1], 1);
    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]);
    return nil;
end;
return redis.call('pttl', KEYS[1]);  -- 返回剩余时间，客户端重试

3. 重试机制

• 自旋重试：attempts × sleep（默认 3 次）
• Pub/Sub 等待：客户端订阅 __keyspace@*__:{lockKey}，解锁时收到通知，减少 CPU 空转。

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释放锁流程

Lua 脚本

-- KEYS[1] = lockKey, KEYS[2] = 解锁频道, ARGV[1] = 线程标识, ARGV[2] = 过期时间
if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[1]) == 0) then
    return nil;  -- 不是自己持有
end;
local counter = redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[1], -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], 1);  -- 通知等待队列
    return 1;
end;

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WatchDog 自动续期

触发时机	续期间隔	停止条件
首次加锁成功	leaseTime / 3（默认 10s）	线程主动 unlock()
每次续期	重置 leaseTime	进程崩溃 / 网络分区

源码位置：RedissonLock.scheduleExpirationRenewal() → Netty HashedWheelTimer 周期性执行续期 Lua。

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公平锁实现

数据结构

• List redisson_lock_queue:{resource} → 排队顺序
• ZSet redisson_lock_timeout:{resource} → 超时淘汰

Lua 片段（公平锁加锁）

-- 当前线程必须在队首才能获取锁
if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0 and
    (redis.call('exists', KEYS[3]) == 0 or
     redis.call('lindex', KEYS[3], 0) == ARGV[1])) then
    redis.call('lpop', KEYS[3]);
    redis.call('zrem', KEYS[4], ARGV[1]);
    redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[1], 1);
    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]);
    return nil;
end;

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RedLock & MultiLock

RedLock（多数派）

RedissonRedLock lock = new RedissonRedLock(
    redisson.getLock("lock1"),
    redisson.getLock("lock2"),
    redisson.getLock("lock3")
);
lock.lock();

• 加锁成功 > N/2 节点
• 故障恢复 依赖 时钟漂移 容错

MultiLock（全部成功）

RedissonMultiLock lock = new RedissonMultiLock(
    redisson.getLock("lock1"),
    redisson.getLock("lock2")
);
lock.lock();

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线程模型 & 性能

维度	说明
内部线程	Netty EventLoop 或自定义 ExecutorService
回调线程	与加锁线程相同，避免上下文切换
连接池	redisson.nettyThreads = 0 自动 CPU*2

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最佳实践清单

场景	推荐锁类型	租约时间
普通互斥	RLock	业务最大耗时 × 2
高并发公平	RFairLock	30s
跨机房高可用	RedLock (≥3 节点)	30s
业务耗时 > 1s	业务线程池 + 较长租约

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常见坑 & FAQ

坑	解决
误删锁	使用 isHeldByCurrentThread() 判断
时钟漂移	RedLock 增加 clock-drift-factor
网络分区	设置合理 lockWatchdogTimeout

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总结

• 加锁 = Lua 原子脚本 + Hash 重入
• 续期 = WatchDog 定时任务
• 一致性 = RedLock / MultiLock
• 解锁 = 线程标识 + Lua 原子检查

掌握这四步，你就拥有了 分布式锁的终极武器！