原创 Redis + Redisson 实现高可用分布式锁机制实战

 2025-7-1 08:39  93 0 分类: 通信

在分布式系统中，多个节点对同一资源（如库存、订单、配置）进行并发操作时，如果没有同步机制，可能出现：

超卖/重复扣减：多个线程同时修改库存，导致库存为负。
重复任务执行：定时任务重复启动。
数据冲突：并发写入数据库，造成数据异常。

为此，我们引入“分布式锁”机制，本文将以 Redisson 实现 Redis 分布式锁，实现高性能、高可靠的并发控制。

一、Redisson 简介

Redisson 是一个基于 Redis 的 Java 客户端框架，提供丰富的分布式对象支持：

分布式锁（ReentrantLock、ReadWriteLock）
分布式集合（Set、List、Map）
延迟队列、布隆过滤器
支持主从、哨兵、集群

相比原生 SETNX 方案，Redisson 封装了锁超时续约、WatchDog 机制、可重入等特性，更加安全和易用。

二、引入依赖

xml
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<dependency>
  <groupId>org.redisson</groupId>
  <artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
  <version>3.23.1</version>
</dependency>

三、配置 Redis 连接

yaml
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spring:redis:host:127.0.0.1port:6379redisson:singleServerConfig:address:redis://127.0.0.1:6379

四、Redisson 自动配置类（可选）

java
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@ConfigurationpublicclassRedissonConfig {

    @Beanpublic RedissonClient redissonClient() {
        Configconfig=newConfig();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");
        return Redisson.create(config);
    }
}

若使用 redisson-spring-boot-starter，可省略此配置。

五、实现分布式锁代码逻辑

以库存扣减为例：

java
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@ServicepublicclassStockService {

    @Autowiredprivate RedissonClient redissonClient;

    // 模拟库存privateAtomicIntegerstock=newAtomicInteger(10);

    public String deductStock(String productId) {
        StringlockKey="lock:stock:" + productId;
        RLocklock= redissonClient.getLock(lockKey);

        booleanisLocked=false;

        try {
            // 尝试加锁（最多等待3秒，锁自动释放时间10秒）
            isLocked = lock.tryLock(3, 10, TimeUnit.SECONDS);
            if (isLocked) {
                if (stock.get() > 0) {
                    stock.decrementAndGet();
                    return"扣减成功，剩余：" + stock.get();
                } else {
                    return"库存不足";
                }
            } else {
                return"系统繁忙，请稍后重试";
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
            return"加锁失败";
        } finally {
            if (isLocked && lock.isHeldByCurrentThread()) {
                lock.unlock(); // 释放锁
            }
        }
    }
}

六、控制器测试接口

java
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@RestController@RequestMapping("/api/stock")publicclassStockController {

    @Autowiredprivate StockService stockService;

    @GetMapping("/deduct")public String deduct(@RequestParam String productId) {
        return stockService.deductStock(productId);
    }
}

你可以使用压测工具（如 JMeter、Postman）模拟并发请求。

七、常见使用方式

使用方式	示例代码
获取锁（自动续期）	`lock.lock();`
可重入锁	同一线程可重复获取
读写锁	`getReadWriteLock().readLock().lock();`
公平锁（FIFO）	`getFairLock()`
尝试锁（带超时等待）	`tryLock(5, 10, TimeUnit.SECONDS)`
自动释放锁（无需 unlock）	`lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);`

八、避免死锁的机制：WatchDog

当你使用：

java
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lock.lock(); // 不传超时时间

Redisson 会启动 WatchDog 看门狗机制：

默认锁有效期为 30 秒
若线程未释放，WatchDog 每 10 秒自动续约
避免因业务执行时间过长导致锁提前释放

若使用 lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS)，将不会启动看门狗机制，锁在 10 秒后自动释放。

九、分布式锁常见应用场景

场景	描述
库存扣减	多线程/多节点下防止超卖
秒杀系统	抢购入口防刷，商品扣减互斥
订单防重复提交	同一个用户提交按钮多次点击
定时任务单点执行	保证同一任务不被多个节点同时执行
防止缓存击穿	高并发时热点 Key 加锁处理

十、分布式锁与本地锁的对比

特性	本地锁（`synchronized` / `ReentrantLock`）	Redis 分布式锁
跨节点有效	❌	✅
自动超时释放	❌（异常可能死锁）	✅（支持 WatchDog）
可重入	✅	✅
性能	高（进程内）	稍低（网络 + Redis 开销）
场景	单机并发控制	分布式场景必选

十一、注意事项与最佳实践

建议	说明
使用 tryLock 而非 lock	避免死锁风险，添加超时时间
锁粒度控制	锁 Key 要细化，如 `lock:stock:sku123`
锁释放前判断线程身份	`lock.isHeldByCurrentThread()` 保护性释放
避免长时间持有锁	拆分逻辑或异步处理，提升系统并发能力
多操作需封装事务内	若涉及数据库更新，考虑放入事务中