释放锁原来这么难！Redis分布式锁常见面试题快来看看！

Redisson 可重入锁：深入源码解析

可重入锁在分布式系统中的重要性

在分布式系统中，数据一致性至关重要，而分布式锁则是保证数据一致性的利器。Redisson 是一个基于 Redis 的 Java 分布式锁框架，其可重入锁是最常用的锁类型之一。它允许同一线程多次获取同一把锁，而不会造成死锁，从而避免了多线程并发访问同一个资源时可能产生的数据不一致问题。

Redisson 可重入锁的工作原理

Redisson 可重入锁基于 Redis 的 SETNX 命令实现，该命令尝试为给定的键设置一个值，如果该键不存在，则设置成功。当一个线程尝试获取锁时，它会使用 SETNX 命令为锁的名称设置一个唯一的值（锁值）。如果设置成功，则表示该线程获得了锁；如果设置失败，则表示锁已经被其他线程持有。

获取锁后，线程会定期续约锁的有效期，以防止锁在释放之前被其他线程获取。续约锁的操作通过 Redis 的 PEXPIRE 命令实现，该命令可以将键的过期时间延长。

释放锁时，线程会检查当前锁值是否与它自己持有的锁值相等。如果相等，则说明当前线程持有锁，可以将其释放。释放锁的操作通过 Redis 的 DEL 命令实现，该命令可以删除给定的键。

Redisson 可重入锁的源码剖析

获取锁

public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) {
    while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
        try {
            long time = unit.toMillis(waitTime);
            String lockValue = generateLockValue();
            if (jedis.setnx(getName(), lockValue, NX, PX, leaseTime) == 1) {
                lockAsyncFuture = new LockAsyncFuture(lockValue);
                return true;
            } else {
                if (waitTime > 0 && time > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(Math.min(time, 100));
                        time -= 100;
                    } catch (InterruptedException e) {
                        Thread.currentThread().interrupt();
                        return false;
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            expireLock();
        }
    }
    return false;
}

tryLock 方法是获取锁的核心方法。它在给定的时间内尝试获取锁，如果成功则返回 true，否则返回 false。该方法通过生成一个唯一的锁值，然后使用 Redis 的 SETNX 命令尝试将锁值与锁的名称关联来获取锁。如果关联成功，则表示获取锁成功；否则，方法会进入循环等待，直到获取锁或等待时间耗尽。

释放锁

public void unlock() {
    String lockValue = getLockValue();
    try {
        String currentValue = jedis.get(getName());
        if (currentValue != null && currentValue.equals(lockValue)) {
            jedis.del(getName());
            expireLock();
        }
    } catch (Exception e) {
        expireLock();
    }
}

unlock 方法用于释放锁。它首先获取当前锁的值，然后将其与该线程持有的锁值进行比较。如果两者相等，则说明当前线程持有锁，可以将其释放。释放锁时，方法首先使用 Redis 的 DEL 命令删除锁的名称，然后使用 expireLock 方法将锁值置为过期状态。

续约锁

private void renewExpiration() {
    if (lockAsyncFuture != null) {
        lockAsyncFuture.expireLock();
    } else {
        expireLock();
    }
}

续约锁是指在锁即将过期时，将其有效期延长。Redisson 的可重入锁提供了自动续约功能，当锁即将过期时，续约锁方法会被触发，将锁的有效期延长。续约锁的实现主要依赖于 Redis 的 PEXPIRE 命令，该命令可以将键的过期时间延长。

常见问题解答

1. Redisson 可重入锁的实现原理是什么？

Redisson 可重入锁基于 Redis 的 SETNX 命令实现，它使用 SETNX 命令在 Redis 中设置一个键值对，其中键是锁的名称，值是锁的值。如果键值对设置成功，则表示获取锁成功，否则进入循环等待。

2. Redisson 可重入锁如何保证锁的可重入性？

Redisson 可重入锁通过维护一个重入计数器来实现锁的可重入性。当一个线程获取锁时，重入计数器加 1；当该线程释放锁时，重入计数器减 1。当重入计数器为 0 时，表示锁已被所有线程释放，此时其他线程可以获取锁。

3. Redisson 可重入锁如何实现自动续约？

Redisson 可重入锁通过一个守护线程来实现自动续约。守护线程每隔一段时间（默认 30 秒）检查锁的有效期，如果锁即将过期，则将锁的有效期延长。

4. Redisson 可重入锁和分布式锁有什么区别？

分布式锁是指在分布式系统中保证数据一致性的锁，而 Redisson 可重入锁是 Redisson 框架提供的分布式锁的具体实现。

5. 如何在实际项目中使用 Redisson 可重入锁？

在实际项目中，可以使用 Redisson 的可重入锁来保护对共享资源的并发访问，例如数据库连接、文件锁等。可以使用 Redisson 的 API 获取、释放和续约锁，从而确保资源的独占访问。

结语

通过对 Redisson 可重入锁源码的剖析，我们深入了解了其工作原理、实现细节和常见问题解答。这些知识对于在分布式系统中构建高性能和可靠的锁机制至关重要，也有助于解决常见的分布式锁面试题。