简介
说明
本文介绍为什么要使用Redis的红锁（Redlock）、什么是Redis的红锁以及Redis红锁的原理。
本文用Redisson来介绍Redis红锁的用法。
Redisson 高版本会根据redisClient的模式来决定getLock返回的锁类型，如果集群模式，满足红锁的条件，则会直接返回红锁。
官网
REDIS distlock — Redis中国用户组（CRUG）
为什么使用Redis的红锁
主从结构分布式锁的问题
实现Redis分布式锁的最简单的方法就是在Redis中创建一个key，这个key有一个失效时间（TTL)，以保证锁最终会被自动释放掉。当客户端释放资源(解锁）的时候，会删除掉这个key。
从表面上看似乎效果不错，但有一个严重的单点失败问题：如果Redis挂了怎么办？你可能会说，可以通过增加一个slave节点解决这个问题。但这通常是行不通的。这样做，我们不能实现资源的独享，因为Redis的主从同步通常是异步的。
在这种场景（主从结构）中存在明显的竞态：
- 客户端A从master获取到锁
- 在master将锁同步到slave之前，master宕掉了。
- slave节点被晋级为master节点
- 客户端B从新的master获取到锁
- 这个锁对应的资源之前已经被客户端A已经获取到了。安全失效！
有时候程序就是这么巧，比如说正好一个节点挂掉的时候，多个客户端同时取到了锁。如果你可以接受这种小概率错误，那用这个基于复制的方案就完全没有问题。否则的话，我们建议你实现下面描述的解决方案。
解决方案：使用红锁
简介
Redis中针对此种情况，引入了红锁的概念。红锁采用主节点过半机制，即获取锁或者释放锁成功的标志为：在过半的节点上操作成功。
原理
在Redis的分布式环境中，我们假设有N个Redis master。这些节点完全互相独立，不存在主从复制或者其他集群协调机制。之前我们已经描述了在Redis单实例下怎么安全地获取和释放锁。我们确保将在每（N）个实例上使用此方法获取和释放锁。在这个样例中，我们假设有5个Redis master节点，这是一个比较合理的设置，所以我们需要在5台机器上面或者5台虚拟机上面运行这些实例，这样保证他们不会同时都宕掉。
为了取到锁，客户端应该执行以下操作：
- 获取当前Unix时间，以毫秒为单位。
- 依次尝试从N个实例，使用相同的key和随机值获取锁。
- 向Redis设置锁时，客户端应该设置一个网络连接和响应超时时间，这个超时时间应该小于锁的失效时间。
- 例如你的锁自动失效时间为10秒，则超时时间应该在5-50毫秒之间。这样可以避免服务器端Redis已经挂掉的情况下，客户端还在死死地等待响应结果。如果服务器端没有在规定时间内响应，客户端应该尽快尝试另外一个Redis实例。
- 客户端使用当前时间减去开始获取锁时间（步骤1记录的时间）得到获取锁使用的时间。
- 仅当从大多数（这里是3个节点）的Redis节点都取到锁，且使用的时间小于锁失效时间时，锁才算获取成功。
- 如果取到了锁，key的真正有效时间等于有效时间减去获取锁所使用的时间（步骤3计算的结果）。
- 如果因为某些原因，获取锁失败（没有在至少N/2+1个Redis实例取到锁或者取锁时间已经超过了有效时间），客户端应该在所有的Redis实例上进行解锁（即便某些Redis实例根本就没有加锁成功）。
Redisson红锁实例
官网
官方github：8. 分布式锁和同步器 · redisson/redisson Wik
基于Redis的Redisson红锁RedissonRedLock对象实现了Redlock介绍的加锁算法。该对象也可以用来将多个RLock对象关联为一个红锁，每个RLock对象实例可以来自于不同的Redisson实例。
RLock lock1 = redissonInstance1.getLock("lock1"); RLock lock2 = redissonInstance2.getLock("lock2"); RLock lock3 = redissonInstance3.getLock("lock3"); RedissonRedLock lock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3); // 同时加锁：lock1 lock2 lock3 // 红锁在大部分节点上加锁成功就算成功。 lock.lock(); ... lock.unlock();
大家都知道，如果负责储存某些分布式锁的某些Redis节点宕机以后，而且这些锁正好处于锁住的状态时，这些锁会出现锁死的状态。为了避免这种情况的发生，Redisson内部提供了一个监控锁的看门狗，它的作用是在Redisson实例被关闭前，不断的延长锁的有效期。默认情况下，看门狗的检查锁的超时时间是30秒钟，也可以通过修改Config.lockWatchdogTimeout来另行指定。
另外Redisson还通过加锁的方法提供了leaseTime的参数来指定加锁的时间。超过这个时间后锁便自动解开了。
RedissonRedLock lock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3); // 给lock1，lock2，lock3加锁，如果没有手动解开的话，10秒钟后将会自动解开 lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS); // 为加锁等待100秒时间，并在加锁成功10秒钟后自动解开 boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS); ... lock.unlock();
Redisson红锁原理
RedissonRedLock extends RedissonMultiLock，所以实际上，redLock.tryLock实际调用：org.redisson.RedissonMultiLock.java#tryLock()，进而调用到其同类的tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) ，入参为：tryLock(-1, -1, null)
org.redisson.RedissonMultiLock.java#tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit)源码如下：
final List locks = new ArrayList<>(); /** * Creates instance with multiple {@link RLock} objects. * Each RLock object could be created by own Redisson instance. * * @param locks - array of locks */ public RedissonMultiLock(RLock... locks) { if (locks.length == 0) { throw new IllegalArgumentException("Lock objects are not defined"); } this.locks.addAll(Arrays.asList(locks)); } public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException { long newLeaseTime = -1; if (leaseTime != -1) { newLeaseTime = unit.toMillis(waitTime)*2; } long time = System.currentTimeMillis(); long remainTime = -1; if (waitTime != -1) { remainTime = unit.toMillis(waitTime); } long lockWaitTime = calcLockWaitTime(remainTime); /** * 1. 允许加锁失败节点个数限制（N-(N/2+1)） */ int failedLocksLimit = failedLocksLimit(); /** * 2. 遍历所有节点通过EVAL命令执行lua加锁 */ List acquiredLocks = new ArrayList<>(locks.size()); for (ListIterator iterator = locks.listIterator(); iterator.hasNext();) { RLock lock = iterator.next(); boolean lockAcquired; /** * 3.对节点尝试加锁 */ try { if (waitTime == -1 && leaseTime == -1) { lockAcquired = lock.tryLock(); } else { long awaitTime = Math.min(lockWaitTime, remainTime); lockAcquired = lock.tryLock(awaitTime, newLeaseTime, TimeUnit.MILLISECONDS); } } catch (RedisResponseTimeoutException e) { // 如果抛出这类异常，为了防止加锁成功，但是响应失败，需要解锁所有节点 unlockInner(Arrays.asList(lock)); lockAcquired = false; } catch (Exception e) { // 抛出异常表示获取锁失败 lockAcquired = false; } if (lockAcquired) { /** *4. 如果获取到锁则添加到已获取锁集合中 */ acquiredLocks.add(lock); } else { /** * 5. 计算已经申请锁失败的节点是否已经到达 允许加锁失败节点个数限制 （N-(N/2+1)） * 如果已经到达， 就认定最终申请锁失败，则没有必要继续从后面的节点申请了 * 因为 Redlock 算法要求至少N/2+1 个节点都加锁成功，才算最终的锁申请成功 */ if (locks.size() - acquiredLocks.size() == failedLocksLimit()) { break; } if (failedLocksLimit == 0) { unlockInner(acquiredLocks); if (waitTime == -1 && leaseTime == -1) { return false; } failedLocksLimit = failedLocksLimit(); acquiredLocks.clear(); // reset iterator while (iterator.hasPrevious()) { iterator.previous(); } } else { failedLocksLimit--; } } /** * 6.计算 目前从各个节点获取锁已经消耗的总时间，如果已经等于最大等待时间，则认定最终申请锁失败，返回false */ if (remainTime != -1) { remainTime -= System.currentTimeMillis() - time; time = System.currentTimeMillis(); if (remainTime <= 0) { unlockInner(acquiredLocks); return false; } } } if (leaseTime != -1) { List> futures = new ArrayList<>(acquiredLocks.size()); for (RLock rLock : acquiredLocks) { RFuture future = ((RedissonLock) rLock).expireAsync(unit.toMillis(leaseTime), TimeUnit.MILLISECONDS); futures.add(future); } for (RFuture rFuture : futures) { rFuture.syncUninterruptibly(); } } /** * 7.如果逻辑正常执行完则认为最终申请锁成功，返回true */ return true; }
