如何在 Java 中优雅地使用 Redisson 实现分布式锁

发布于:2025-06-08 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)
分布式系统中,节点并发访问共享资源可能导致数据一致性问题。分布式锁是常见的解决方案,可确保操作原子性。Redisson是基于Redis的Java分布式对象库,提供多种分布式同步工具,包括分布式锁。Redisson与Redis(实时数据平台)和Valkey兼容,是Java实现实时数据处理的理想选择。
Redis 官网:Redis - The Real-time Data Platform
Redisson 官网:Redisson | Valkey & Redis Java client. Ultimate Real-Time Data Platform

1. 什么是 Redisson

Redisson 是一个开源的 Java 客户端,用于与 Redis 进行交互,并提供了一系列高级功能,如分布式集合、分布式锁、分布式服务等。Redisson 的设计目标是简化在分布式系统中的开发工作,提供简单易用的 API 来实现复杂的分布式协调任务。

2. Redisson 的特点

  • 可重入锁:Redisson 提供的分布式锁是可重入的,意味着同一个线程可以多次获取同一把锁而不会造成死锁。
  • 自动续期:如果持有锁的客户端在操作过程中崩溃或断开连接,Redisson 可以通过 Watchdog 机制自动续期锁,避免死锁问题。
  • 公平锁与非公平锁:Redisson 支持公平锁(按照请求顺序分配锁)和非公平锁(允许插队)。默认情况下,锁是非公平的。
  • 支持异步和响应式编程:除了传统的同步方法外,Redisson 还支持异步(RFuture)和响应式编程模型(如 Reactive 和 RxJava)。
  • 多节点支持:Redisson 支持单机模式、集群模式、哨兵模式等多种 Redis 部署方式,确保在不同场景下的高可用性和扩展性。

3. Redisson 分布式锁的工作原理

Redisson 的分布式锁是基于 Redis 的 Lua 脚本实现的,确保了操作的原子性。以下是其核心工作流程:

3.1 加锁过程

当线程尝试获取锁时,Redisson 会向 Redis 发送一个 Lua 脚本,检查锁是否存在。

  • 如果锁不存在,则设置锁,并记录当前线程 ID 和重入次数。
  • 如果锁已经存在,并且是由当前线程持有的,则增加重入次数。
  • 如果锁已经被其他线程持有,则当前线程进入等待状态。

3.2 解锁过程

解锁时,Redisson 同样使用 Lua 脚本来确保操作的原子性。

  • 如果当前线程仍然持有锁,则减少重入次数。
  • 如果重入次数为 0,则删除锁。
  • 如果锁被意外释放(例如客户端崩溃),Watchdog 机制会检测到并释放锁。

3.3 Watchdog 机制

Redisson 提供了一个 Watchdog 看门狗机制,用于自动续期锁。

  • 默认情况下,锁的有效期为 30 秒。
  • 如果持有锁的客户端没有主动释放锁,并且锁即将过期,Watchdog 会自动延长锁的有效期。
  • 这种机制可以有效防止因为客户端崩溃而导致的死锁问题。

4. Redisson 分布式锁的使用场景

Redisson 的分布式锁适用于以下几种典型的分布式系统场景:

4.1 资源竞争控制

在多个服务实例之间,确保对共享资源的访问是互斥的。例如:

  • 更新数据库中的某个记录。
  • 写入文件系统。
  • 访问外部 API 或第三方服务。

4.2 任务调度

在分布式环境中,确保某个任务只在一个节点上执行。例如:

  • 定时任务(如每天凌晨执行的数据清理任务)。
  • 避免多个节点同时处理相同的任务。

4.3 幂等性保障

在分布式系统中,确保某些操作是幂等的。例如:

  • 避免重复支付。
  • 避免重复下单。

4.4 缓存更新

在缓存失效时,确保只有一个线程去重新加载数据,避免缓存击穿问题。

5. 快速入门

1. 引入依赖

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

2. 配置 RedissonClient Bean

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@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://localhost:6379")
                .setPassword("password");
        // 创建客户端
        return Redisson.create(config);
    }
}

3. 使用 Redisson 分布式锁

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Slf4j
@SpringBootTest
public class RedissonTests {
    @Autowired
    private RedissonClient redissonClient;

    @Test
    public void test() throws InterruptedException {
        // 1.获取锁对象,指定锁名称
        RLock lock = redissonClient.getLock("myLock");
        try {
            // 2.尝试获取锁,参数:waitTime、leaseTime、时间单位
            boolean isLock = lock.tryLock(1, 10, TimeUnit.SECONDS);
            if (!isLock) {
                // 获取锁失败处理 ..
                log.error("获取锁失败");
            } else {
                // 获取锁成功处理
                log.info("获取锁成功");
            }
        } finally {
            // 4.释放锁
            if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
                lock.unlock();
                log.info("释放锁成功");
            }
        }
    }
}

说明:

  • tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) 方法用于尝试获取锁。
    • waitTime:获取锁的等待时间。当获取锁失败后可以多次重试,直到waitTime时间耗尽。waitTime默认 -1 ,即失败后立刻返回,不重试。
    • leaseTime:锁超时释放时间。默认是 30 ,同时会利用 WatchDog 来不断更新超时时间。需要注意的是,如果手动设置leaseTime值,会导致 WatchDog 失效。
    • unit:时间单位。
  • unlock() 方法用于手动释放锁。
  • isHeldByCurrentThread() 方法用于判断当前线程是否持有锁,避免误释放其他线程的锁。

6. 通用分布式锁组件设计

 Redisson的分布式锁使用并不复杂,基本步骤包括:

  1. 创建锁对象

  2. 尝试获取锁

  3. 处理业务

  4. 释放锁

但是,除了第3步以外,其它都是非业务代码,导致:

  • 代码重复度高
  • 对业务逻辑侵入性强
  • 可维护性差

为了提升开发效率和代码整洁度,我们希望通过 AOP + 自定义注解 的方式,将加锁逻辑从业务代码中抽离出来,形成一个通用的分布式锁组件。

6.1 实现思路

6.1.1. 自定义注解 @MyLock

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyLock {
    String name(); // 锁名称

    long waitTime() default 1; // 最大等待时间

    long leaseTime() default -1; // 锁持有时间,-1表示默认由策略决定

    TimeUnit unit() default TimeUnit.SECONDS;  // 时间单位
}

 6.1.2 定义切面

1. 引入依赖

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

2. 编写切面代码 

import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Aspect
@RequiredArgsConstructor
public class MyLockAspect implements Ordered {

    private final RedissonClient redissonClient;

    @Around("@annotation(myLock)")
    public Object tryLock(ProceedingJoinPoint pjp, MyLock myLock) throws Throwable {
        // 1.创建锁对象
        RLock lock = redissonClient.getLock(myLock.name());
        // 2.尝试获取锁
        boolean isLock = lock.tryLock(myLock.waitTime(), myLock.leaseTime(), myLock.unit());
        // 3.判断是否成功
        if(!isLock) {
            // 3.1.失败,快速结束
            throw new RuntimeException("请求太频繁");
        }
        try {
            // 3.2.成功,执行业务
            return pjp.proceed();
        } finally {
            // 4.释放锁
            lock.unlock();
        }
    }
    
    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

注意:

在实际开发中,很多业务方法上不仅会有分布式锁注解(如 @MyLock),还可能带有 Spring 的事务注解(如 @Transactional)。如果你希望:

  • 先获取锁
  • 再开启事务
  • 最后执行业务

就需要保证:加锁切面的 order 值小于事务切面的 order 值。

而 Spring 内置的事务切面默认的 orderInteger.MAX_VALUE,也就是优先级最低。因此,你的分布式锁切面必须设置一个更小的 order 值,以确保它在事务之前执行。

层级

示例值

描述

最高优先级

Integer.MIN_VALUE

最先执行

较高优先级

0, 100, 1000

默认

Ordered.LOWEST_PRECEDENCE

默认值为 Integer.MAX_VALUE

事务切面

默认就是 Ordered.LOWEST_PRECEDENCE

最后执行

6.1.3 使用锁

@MyLock(name = "order_lock", waitTime = 3, leaseTime = 10)
public void createOrder(Long userId) {
    // 业务逻辑
}

目前为止,业务中无需手动编写加锁、释放锁的逻辑了,没有任何业务侵入,使用起来也非常优雅。

不过呢,现在还存在几个问题:

  • Redisson中锁的种类有很多,目前的代码中把锁的类型写死了;
  • Redisson中获取锁的逻辑有多种,比如获取锁失败的重试策略,目前都没有设置;
  • 锁的名称目前是写死的,并不能根据方法参数动态变化。

下面,要对锁的实现进行优化,解决上述问题。

6.2 工厂模式切换锁类型

Redisson 提供了多种分布式锁类型,比如:

锁类型

说明

RLock(默认)

可重入锁

getFairLock()

公平锁

getReadWriteLock().readLock()

读锁

getReadWriteLock().writeLock()

写锁

为了解耦业务逻辑与具体锁实现,采用工厂模式用于切换锁类型。

6.2.1 锁类型枚举

定义一个锁类型枚举:

public enum MyLockType {
    RE_ENTRANT_LOCK, // 可重入锁
    FAIR_LOCK,        // 公平锁
    READ_LOCK,        // 读锁
    WRITE_LOCK,       // 写锁
}

然后在自定义注解中添加锁类型这个参数:

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyLock {
    String name(); // 锁名称

    long waitTime() default 1; // 最大等待时间

    long leaseTime() default -1; // 锁持有时间,-1表示默认由策略决定

    TimeUnit unit() default TimeUnit.SECONDS; // 时间单位

    MyLockType lockType() default MyLockType.RE_ENTRANT_LOCK; // 锁类型
}

 6.2.2 锁对象工厂

定义一个锁工厂,用于根据锁类型创建锁对象:

import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.EnumMap;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;

import static com.zjp.redissondemo.enums.MyLockType.*;

@Component
public class MyLockFactory {

    private final Map<MyLockType, Function<String, RLock>> lockHandlers;

    public MyLockFactory(RedissonClient redissonClient) {
        this.lockHandlers = new EnumMap<>(MyLockType.class);
        this.lockHandlers.put(RE_ENTRANT_LOCK, redissonClient::getLock);
        this.lockHandlers.put(FAIR_LOCK, redissonClient::getFairLock);
        this.lockHandlers.put(READ_LOCK, name -> redissonClient.getReadWriteLock(name).readLock());
        this.lockHandlers.put(WRITE_LOCK, name -> redissonClient.getReadWriteLock(name).writeLock());
    }

    public RLock getLock(MyLockType lockType, String name){
        return lockHandlers.get(lockType).apply(name);
    }
}

说明:

  •  MyLockFactory内部持有了一个Map,key是锁类型枚举,值是创建锁对象的Function。注意这里不是存锁对象,因为 锁是“有状态”的资源,不能在应用启动时就创建好并缓存起来。我们只需要保存“创建锁”的逻辑,而不是具体的锁实例。
  • 锁对象(RLock)是有状态的:
    • 每个 RLock 对象对应一个特定的锁名称(key)。
    • 同一个锁类型(比如可重入锁)可以用于不同的业务场景(如订单锁、库存锁等),它们应该是不同的锁对象。
    • 所以:锁必须根据传入的 name 动态创建,不能提前创建好缓存起来。
  • 为什么用 EnumMap:
    • 性能高:底层基于数组实现,通过枚举的 ordinal() 值直接索引,查找效率接近 O(1);
    • 类型安全:只接受指定枚举类型的 key;
    • 节省内存:相比 HashMap 更紧凑的数据结构。

6.2.3 改造切面代码

我们将锁对象工厂注入MyLockAspect,然后就可以利用工厂来获取锁对象了:

import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.redisson.api.RLock;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Aspect
@RequiredArgsConstructor
public class MyLockAspect implements Ordered {
    private final MyLockFactory lockFactory;

    @Around("@annotation(myLock)")
    public Object tryLock(ProceedingJoinPoint pjp, MyLock myLock) throws Throwable {
        // 1.创建锁对象
        RLock lock = lockFactory.getLock(myLock.lockType(), myLock.name());
        // 2.尝试获取锁
        boolean isLock = lock.tryLock(myLock.waitTime(), myLock.leaseTime(), myLock.unit());
        // 3.判断是否成功
        if (!isLock) {
            // 3.1.失败,快速结束
            throw new RuntimeException("请求太频繁");
        }
        try {
            // 3.2.成功,执行业务
            return pjp.proceed();
        } finally {
            // 4.释放锁
            lock.unlock();
        }
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

 此时,在业务中,就能通过注解来指定自己要用的锁类型了:

@MyLock(name = "order_lock", lockType = MyLockType.FAIR_LOCK)
public void createOrder(Long userId) {
    // 业务逻辑
}

6.3 锁失败策略

多线程争抢锁,大部分线程会获取锁失败,而失败后的处理方案和策略是多种多样的。目前,我们获取锁失败后就是直接抛出异常,没有其它策略,这与实际需求不一定相符。

6.3.1 策略分析

我们可以从两个维度来理解锁失败策略:

1. 是否重试?

  • 不重试:立即返回或抛异常
  • 固定次数/时间重试:尝试一段时间后放弃
  • 无限重试:持续尝试直到获取锁

2. 失败后如何处理?

  • 抛出异常:中断流程,由调用方处理
  • 直接结束:表示未获得锁,不执行业务逻辑 

 重试策略 + 失败策略组合,总共以下几种情况:

由于锁失败策略种类有限、行为明确、不常变化,这里采用枚举策略模式。

枚举策略模式与策略+工厂模式的优缺点对比表:

对比项

枚举策略模式

策略+工厂模式

实现复杂度

简单,一个文件搞定

复杂,多个类+接口+工厂

扩展性

修改枚举即可扩展

新增类即可扩展,无需修改已有代码

可读性

所有策略集中查看

每个策略分散在不同类中

性能

无反射/代理,性能高

依赖 Spring 或工厂,性能略低

是否支持动态加载

是(如 SPI、BeanFactory)

使用便捷性

直接通过枚举调用

需要注入或工厂获取

是否符合开闭原则

符合(新增策略只需改枚举)

符合(完全解耦)

6.3.2 代码实现

import org.redisson.api.RLock;

public enum MyLockStrategy {
    SKIP_FAST(){
        @Override
        public boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException {
            return lock.tryLock(0, prop.leaseTime(), prop.unit());
        }
    },
    FAIL_FAST(){
        @Override
        public boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException {
            boolean isLock = lock.tryLock(0, prop.leaseTime(), prop.unit());
            if (!isLock) {
                throw new RuntimeException("请求太频繁");
            }
            return true;
        }
    },
    KEEP_TRYING(){
        @Override
        public boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException {
            lock.lock( prop.leaseTime(), prop.unit());
            return true;
        }
    },
    SKIP_AFTER_RETRY_TIMEOUT(){
        @Override
        public boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException {
            return lock.tryLock(prop.waitTime(), prop.leaseTime(), prop.unit());
        }
    },
    FAIL_AFTER_RETRY_TIMEOUT(){
        @Override
        public boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException {
            boolean isLock = lock.tryLock(prop.waitTime(), prop.leaseTime(), prop.unit());
            if (!isLock) {
                throw new RuntimeException("请求太频繁");
            }
            return true;
        }
    },
    ;

    public abstract boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException;
}

 然后,在MyLock注解中添加枚举参数:

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyLock {
    String name(); // 锁名称

    long waitTime() default 1; // 最大等待时间

    long leaseTime() default -1; // 锁持有时间,-1表示默认由策略决定

    TimeUnit unit() default TimeUnit.SECONDS; // 时间单位

    MyLockType lockType() default MyLockType.RE_ENTRANT_LOCK; // 锁类型

    MyLockStrategy strategy() default MyLockStrategy.FAIL_AFTER_RETRY_TIMEOUT; // 失败策略
}

最后,修改切面代码,基于用户选择的策略来处理:

import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.redisson.api.RLock;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Aspect
@RequiredArgsConstructor
public class MyLockAspect implements Ordered {
    private final MyLockFactory lockFactory;

    @Around("@annotation(myLock)")
    public Object tryLock(ProceedingJoinPoint pjp, MyLock myLock) throws Throwable {
        // 1.创建锁对象
        RLock lock = lockFactory.getLock(myLock.lockType(), myLock.name());
        
        // 2.尝试获取锁
        boolean isLock = myLock.strategy().tryLock(lock, myLock);
        
        // 3.判断是否成功
        if (!isLock) return null;
        
        try {
            // 3.2.成功,执行业务
            return pjp.proceed();
        } finally {
            // 4.释放锁
            lock.unlock();
        }
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

 这个时候,我们就可以在使用锁的时候自由选择锁类型、锁策略了。

6.4 基于SPEL的动态锁名

在分布式系统中,锁的粒度决定了并发控制的精确性。如果使用固定锁名,会导致:

  • 所有用户的下单操作都串行化
  • 并发性能下降
  • 资源利用率低

而如果我们能根据业务参数动态生成锁名,就可以做到按需加锁、减少不必要的阻塞,并提升系统吞吐量。

关于 SPEL 表达式,可参考我之前写的:SpEL(Spring Expression Language)入门指南-CSDN博客

6.4.1 解析SPEL

@Component
@Aspect
@RequiredArgsConstructor
public class MyLockAspect implements Ordered {
    private final MyLockFactory lockFactory;
    /**
     * SPEL的正则规则
     */
    private static final Pattern pattern = Pattern.compile("\\#\\{([^\\}]*)\\}");
    /**
     * 方法参数解析器
     */
    private static final ParameterNameDiscoverer parameterNameDiscoverer = new DefaultParameterNameDiscoverer();


    @Around("@annotation(myLock)")
    public Object tryLock(ProceedingJoinPoint pjp, MyLock myLock) throws Throwable {
        // 1. 解析锁名(支持SPEL)
        String lockName = getLockName(myLock.name(), pjp);

        // 2. 创建锁对象
        RLock lock = lockFactory.getLock(myLock.lockType(), lockName);

        // 3. 尝试获取锁
        boolean isLocked = myLock.strategy().tryLock(lock, myLock);

        if (!isLocked) return null;

        try {
            // 4. 执行业务逻辑
            return pjp.proceed();
        } finally {
            // 5. 释放锁
            if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
                lock.unlock();
            }
        }
    }

    /**
     * 解析锁名称
     *
     * @param name 原始锁名称
     * @param pjp  切入点
     * @return 解析后的锁名称
     */
    private String getLockName(String name, ProceedingJoinPoint pjp) {
        // 1.判断是否存在spel表达式
        if (StringUtils.isBlank(name) || !name.contains("#")) {
            // 不存在,直接返回
            return name;
        }
        // 2.构建context,也就是SPEL表达式获取参数的上下文环境,这里上下文就是切入点的参数列表
        EvaluationContext context = new MethodBasedEvaluationContext(
                TypedValue.NULL, resolveMethod(pjp), pjp.getArgs(), parameterNameDiscoverer);
        // 3.构建SPEL解析器
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
        // 4.循环处理,因为表达式中可以包含多个表达式
        Matcher matcher = pattern.matcher(name);
        while (matcher.find()) {
            // 4.1.获取表达式
            String tmp = matcher.group();
            String group = matcher.group(1);
            // 4.2.这里要判断表达式是否以 T字符开头,这种属于解析静态方法,不走上下文
            Expression expression = parser.parseExpression(group.charAt(0) == 'T' ? group : "#" + group);
            // 4.3.解析出表达式对应的值
            Object value = expression.getValue(context);
            // 4.4.用值替换锁名称中的SPEL表达式
            name = name.replace(tmp, ObjectUtils.nullSafeToString(value));
        }
        return name;
    }

    private Method resolveMethod(ProceedingJoinPoint pjp) {
        // 1.获取方法签名
        MethodSignature signature = (MethodSignature) pjp.getSignature();
        // 2.获取字节码
        Class<?> clazz = pjp.getTarget().getClass();
        // 3.方法名称
        String name = signature.getName();
        // 4.方法参数列表
        Class<?>[] parameterTypes = signature.getMethod().getParameterTypes();
        return tryGetDeclaredMethod(clazz, name, parameterTypes);
    }

    private Method tryGetDeclaredMethod(Class<?> clazz, String name, Class<?>... parameterTypes) {
        try {
            // 5.反射获取方法
            return clazz.getDeclaredMethod(name, parameterTypes);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            Class<?> superClass = clazz.getSuperclass();
            if (superClass != null) {
                // 尝试从父类寻找
                return tryGetDeclaredMethod(superClass, name, parameterTypes);
            }
        }
        return null;
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

6.5 最终代码

1. 添加依赖

<!--redisson-->
<dependency>
    <groupId>org.redisson</groupId>
    <artifactId>redisson</artifactId>
    <version>3.13.6</version>
</dependency>
<!--aop-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

2. 配置 RedissonClient Bean

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@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://localhost:6379")
                .setPassword("password");
        // 创建客户端
        return Redisson.create(config);
    }
}

3. 自定义注解 @MyLock

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyLock {
    String name(); // 锁名称,支持SPEL表达式,如 #userId 或 #{user.id}

    long waitTime() default 1; // 最大等待时间

    long leaseTime() default -1; // 锁持有时间,-1表示默认由策略决定

    TimeUnit unit() default TimeUnit.SECONDS; // 时间单位

    MyLockType lockType() default MyLockType.RE_ENTRANT_LOCK; // 锁类型

    MyLockStrategy strategy() default MyLockStrategy.FAIL_AFTER_RETRY_TIMEOUT; // 失败策略
}

4. 锁类型枚举 MyLockType 

public enum MyLockType {
    RE_ENTRANT_LOCK, // 可重入锁
    FAIR_LOCK,        // 公平锁
    READ_LOCK,        // 读锁
    WRITE_LOCK,       // 写锁
}

5. 锁工厂 MyLockFactory 

import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.EnumMap;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;

@Component
public class MyLockFactory {

    private final Map<MyLockType, Function<String, RLock>> lockHandlers;

    public MyLockFactory(RedissonClient redissonClient) {
        this.lockHandlers = new EnumMap<>(MyLockType.class);
        this.lockHandlers.put(RE_ENTRANT_LOCK, redissonClient::getLock);
        this.lockHandlers.put(FAIR_LOCK, redissonClient::getFairLock);
        this.lockHandlers.put(READ_LOCK, name -> redissonClient.getReadWriteLock(name).readLock());
        this.lockHandlers.put(WRITE_LOCK, name -> redissonClient.getReadWriteLock(name).writeLock());
    }

    public RLock getLock(MyLockType lockType, String name){
        return lockHandlers.get(lockType).apply(name);
    }
}

6. 加锁失败策略枚举 MyLockStrategy 

import org.redisson.api.RLock;

public enum MyLockStrategy {
    SKIP_FAST(){
        @Override
        public boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException {
            return lock.tryLock(0, prop.leaseTime(), prop.unit());
        }
    },
    FAIL_FAST(){
        @Override
        public boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException {
            boolean isLock = lock.tryLock(0, prop.leaseTime(), prop.unit());
            if (!isLock) {
                throw new RuntimeException("请求太频繁");
            }
            return true;
        }
    },
    KEEP_TRYING(){
        @Override
        public boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException {
            lock.lock( prop.leaseTime(), prop.unit());
            return true;
        }
    },
    SKIP_AFTER_RETRY_TIMEOUT(){
        @Override
        public boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException {
            return lock.tryLock(prop.waitTime(), prop.leaseTime(), prop.unit());
        }
    },
    FAIL_AFTER_RETRY_TIMEOUT(){
        @Override
        public boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException {
            boolean isLock = lock.tryLock(prop.waitTime(), prop.leaseTime(), prop.unit());
            if (!isLock) {
                throw new RuntimeException("请求太频繁");
            }
            return true;
        }
    },
    ;

    public abstract boolean tryLock(RLock lock, MyLock prop) throws InterruptedException;
}

7. AOP切面 MyLockAspect 

import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.redisson.api.RLock;
import org.springframework.context.expression.MethodBasedEvaluationContext;
import org.springframework.core.DefaultParameterNameDiscoverer;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.ParameterNameDiscoverer;
import org.springframework.expression.EvaluationContext;
import org.springframework.expression.Expression;
import org.springframework.expression.ExpressionParser;
import org.springframework.expression.TypedValue;
import org.springframework.expression.spel.standard.SpelExpressionParser;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.ObjectUtils;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

@Component
@Aspect
@RequiredArgsConstructor
public class MyLockAspect implements Ordered {
    private final MyLockFactory lockFactory;
    /**
     * SPEL的正则规则
     */
    private static final Pattern pattern = Pattern.compile("\\#\\{([^\\}]*)\\}");
    /**
     * 方法参数解析器
     */
    private static final ParameterNameDiscoverer parameterNameDiscoverer = new DefaultParameterNameDiscoverer();


    @Around("@annotation(myLock)")
    public Object tryLock(ProceedingJoinPoint pjp, MyLock myLock) throws Throwable {
        // 1. 解析锁名(支持SPEL)
        String lockName = getLockName(myLock.name(), pjp);

        // 2. 创建锁对象
        RLock lock = lockFactory.getLock(myLock.lockType(), lockName);

        // 3. 尝试获取锁
        boolean isLocked = myLock.strategy().tryLock(lock, myLock);

        if (!isLocked) return null;

        try {
            // 4. 执行业务逻辑
            return pjp.proceed();
        } finally {
            // 5. 释放锁
            if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
                lock.unlock();
            }
        }
    }

    /**
     * 解析锁名称
     *
     * @param name 原始锁名称
     * @param pjp  切入点
     * @return 解析后的锁名称
     */
    private String getLockName(String name, ProceedingJoinPoint pjp) {
        // 1.判断是否存在spel表达式
        if (StringUtils.isBlank(name) || !name.contains("#")) {
            // 不存在,直接返回
            return name;
        }
        // 2.构建context,也就是SPEL表达式获取参数的上下文环境,这里上下文就是切入点的参数列表
        EvaluationContext context = new MethodBasedEvaluationContext(
                TypedValue.NULL, resolveMethod(pjp), pjp.getArgs(), parameterNameDiscoverer);
        // 3.构建SPEL解析器
        ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
        // 4.循环处理,因为表达式中可以包含多个表达式
        Matcher matcher = pattern.matcher(name);
        while (matcher.find()) {
            // 4.1.获取表达式
            String tmp = matcher.group();
            String group = matcher.group(1);
            // 4.2.这里要判断表达式是否以 T字符开头,这种属于解析静态方法,不走上下文
            Expression expression = parser.parseExpression(group.charAt(0) == 'T' ? group : "#" + group);
            // 4.3.解析出表达式对应的值
            Object value = expression.getValue(context);
            // 4.4.用值替换锁名称中的SPEL表达式
            name = name.replace(tmp, ObjectUtils.nullSafeToString(value));
        }
        return name;
    }

    private Method resolveMethod(ProceedingJoinPoint pjp) {
        // 1.获取方法签名
        MethodSignature signature = (MethodSignature) pjp.getSignature();
        // 2.获取字节码
        Class<?> clazz = pjp.getTarget().getClass();
        // 3.方法名称
        String name = signature.getName();
        // 4.方法参数列表
        Class<?>[] parameterTypes = signature.getMethod().getParameterTypes();
        return tryGetDeclaredMethod(clazz, name, parameterTypes);
    }

    private Method tryGetDeclaredMethod(Class<?> clazz, String name, Class<?>... parameterTypes) {
        try {
            // 5.反射获取方法
            return clazz.getDeclaredMethod(name, parameterTypes);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            Class<?> superClass = clazz.getSuperclass();
            if (superClass != null) {
                // 尝试从父类寻找
                return tryGetDeclaredMethod(superClass, name, parameterTypes);
            }
        }
        return null;
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

7. 注意事项

  • 锁粒度:锁的粒度应尽可能小,以减少对系统性能的影响。
  • 异常处理:在使用锁时,务必处理好异常情况,确保锁能够正确释放。
  • 网络稳定性:由于 Redisson 依赖于 Redis,因此需要确保 Redis 的高可用性和网络稳定性。
  • 锁超时:合理设置锁的超时时间,避免因长时间持有锁而导致系统阻塞。

8. 总结

Redisson 的分布式锁提供了一种简单、高效的方式来管理分布式系统中的并发访问。它不仅支持常见的加锁和解锁操作,还提供了可重入性、自动续期、公平锁等高级特性,适用于多种复杂的分布式场景。通过合理使用 Redisson 的分布式锁,可以有效避免资源竞争、死锁等问题,提升系统的稳定性和可靠性。


网站公告

今日签到

点亮在社区的每一天
去签到