Redisson 分布式锁源码 01：可重入锁加锁
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2021-06-27 00:12
前言
相信小伙伴都是使用分布式服务，那一定绕不开分布式服务中数据并发更新问题！
单系统很容易想到 Java 的各种锁，像 synchronize、ReentrantLock 等等等，那分布式系统如何处理？
当然是使用分布式锁。
如果小伙伴不知道什么是分布式锁，那推荐看看石杉老师的突击课或者在网上搜一搜相关资料。
当使用 Redis 作为分布式锁时，当前使用较多的框架就是 Redisson。
当然 Redisson 也不仅仅只能当做锁来使用，也有很多其他的功能，小伙伴们可以看一看官方文档，自己多动手实践一下。
下面就开始记录 Redisson 的相关笔记！错误之处，欢迎指正。🙏🏻
1
环境配置
本地环境搭建的伪集群：
redisson 3.15.6
不同版本可能会有所不同，但是核心思想不会发生太大变化，如果变化很大，希望可以留言。
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson</artifactId>
<version>3.15.6</version>
</dependency>
项目准备
一个简单的 maven 项目，只需要一个 Main 方法即可。
2
可重入锁加锁
在 lock.lock() 断点，作为源码入口。
默认加锁，什么参数也没有传递。但是这里会设置 leaseTime = -1。这个 leaseTime 的含义是加锁的时间。
剩下的一路挺进即可。
在调用 tryAcquire 方法之前，多了一个参数 threadId，是当前线程的 id，long 型正数。
异步加锁
直接来到 tryAcquireAsync 异步加锁方法。
前面已经说了 leaseTime 是 -1，所以这里会走到下面的方法中。
至此几个参数已经清楚：
waitTime：-1； internalLockLeaseTime：使用默认时间 30000 毫秒； TimeUnit.MILLISECONDS：单位毫秒； threadId：线程 id； RedisCommands.EVAL_LONG：eval。
Redis eval 命令的相关文档可以阅读：https://redis.io/commands/eval
加锁逻辑
真正的加锁，其实就是这么一段 lua 脚本。
先说明一下 lua 脚本的参数信息：
KEYS[1]：getRawName()，加锁的 key ，比如 anyLock； ARGV[1]：unit.toMillis(leaseTime)，锁的毫秒时间，比如 30000； ARGV[2]：getLockName(threadId)，是 UUID 和线程 id 拼接起来的字符串，比如 931573de-903e-42fd-baa7-428ebb7eda80:1。
因为使用的是 lua 脚本，可以保证这一块 lua 脚本的原子性。
首次加锁分析：
exists 命令判断 redis anyLock 是否存在； 不存在，使用 hincrby 命令，创建 anyLock 数据； 对 anyLock 设置过期时间。
加锁后 Redis 内的数据格式是：
关于 Redis 的 Hash 数据结构可以阅读：https://redis.io/topics/data-types#hashes
抽象一点可以理解为 anyLock 下面挂着一个 K-V 结构的数据：
"anyLock":{
"f400aad5-4b1f-4246-a81e-80c2717c3afb:1":"1"
}
执行脚本
后续的内容就是进行请求执行 lua 脚本，唯一需要注意的地方就是有个哈希槽路由。
这块代码是在 CommandAsyncService#evalWriteAsync 方法处调用的，是为了获取一个 NodeSource。
当然这个 NodeSource 里面只存放了一个 slot（哈希槽值）。
这个 slot 值是对加锁的 key 使用 CRC16 算法计算出来的。
// MAX_SLOT 默认 16384
int result = CRC16.crc16(key.getBytes()) % MAX_SLOT;
这块计算一个 slot 到底有什么用呢？
继续追踪！
BaseRedisBatchExecutor#addBatchCommandData 在这里会从 source 里面获取到 solt，然后获得 MasterSlaveEntry。
大概可以理解为这里是获取到这个 Redis key 对应的节点。
可重入
既然是可重入锁，这块是支持可重入的，来看下可重入是如何保证的。
exists 命令判断 redis key field 是否存在； 存在 则通过 hincrby 命令对 key 的 field 对应 value 自增； 为当前 redis key 设置过期时间。
加锁互斥
上面已经验证了两种情况：
redis key 不存在； redis key 和 key 的 field 存在。
剩下的情况就是 key 存在的情况下，但是 field 不存在。
要知道 key 的 field 放的是 UUID:ThreadId，说明加锁的不是当前线程。这时候直接返回当前锁的剩余时间。
3
总结
本文主要介绍了 Redisson 可重入锁的加锁、锁重入、锁互斥逻辑。
核心重点在 lua 脚本。同时需要理解 Redis 的 Hash 数据结构。
同时需要记住，在未指定加锁时间时，默认使用的是 30s。
最后，一张图介绍本文加锁逻辑。
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