深入理解 Redisson 分布式锁

引言

在分布式系统中，多个服务实例往往需要同时访问同一共享资源，例如：

• 多节点同时修改同一条库存记录
• 并发执行同一订单处理流程
• 多实例定时任务同时触发
• 并发写入同一个数据对象

如果没有分布式锁机制做互斥控制，系统容易出现数据竞争、写冲突、脏写、重复执行等问题。

Redis 因为高性能、单线程执行模型、丰富的原子命令和 Lua 脚本支持，成为当前最主流的分布式锁实现底座。

而 Redisson 作为 Redis 官方推荐的 Java 客户端之一，在锁语义、可重入性、自动续期、原子性保障等方面具有较高的工程完备度。

本文将从工作原理到工程实践全面介绍 Redisson 分布式可重入锁（RLock）。

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一、为什么选择 Redisson 实现分布式锁？

如果直接手写 Redis 分布式锁（例如使用 SETNX + EXPIRE），会面临大量工程级问题：

问题	原因	典型风险
SETNX 与 EXPIRE 非原子	两条命令	获取锁后未设置过期时间 → 死锁
锁删除不安全	业务线程崩溃 / 误删	删除了别的线程的锁
锁超时后自动释放	EX 过期时间不足	业务未执行完 → 锁提前过期导致数据错误
不支持可重入	SETNX 无法表达线程所有者	同一线程再次加锁会造成自阻塞
缺乏自动续期机制	自己实现困难	业务执行长任务容易导致锁失效

Redisson 提供的 RLock 特性完整解决了上述问题：

• 可重入语义
• 自动续期（看门狗机制）
• 原子加锁 / 解锁（Lua 脚本）
• 多种锁模式（公平锁、联锁、红锁等）
• 分布式环境稳定可靠

因此 Redisson 是 Java 体系中工程落地最完善的 Redis 分布式锁方案。

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二、Redisson 分布式锁底层原理

1. 锁在 Redis 中的结构

Redisson 使用 Redis 的 Hash 结构保存锁元数据：

Key: myLock
Type: Hash
Field: <uuid:threadId>
Value: <reentrant count>
Expire: 30 seconds (默认锁自动过期时间)

示例：

HSET myLock "e8c0d-...-12:23" 1
EXPIRE myLock 30

这带来几个重要特性：

• 支持可重入：同一线程再次加锁只需增加次数，不会阻塞
• 线程级别锁所有权：clientId+threadId 作为唯一标识
• Redis TTL 控制过期：防止死锁
• Hash 支持多个 field，可扩展到联锁等高级场景

2. 加锁流程详解

加锁过程使用 Lua 脚本确保原子性：

核心流程（简化逻辑）

1. 锁不存在 → 设置 Hash（field=当前线程）并设置 TTL
2. 锁存在但属于当前线程 → 可重入次数+1
3. 锁存在且不属于当前线程 → 阻塞等待或立即返回失败

所有分支均由 Lua 脚本完成，确保操作原子、不被打断。

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三、Spring Boot + Redisson 配置示例

@Configuration
public class RedissonConfig {

    @Bean
    public RedissonClient redissonClient() {
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer()
                .setAddress("redis://127.0.0.1:6379")
                .setDatabase(0);

        return Redisson.create(config);
    }
}

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四、加锁与释放锁使用方法

Redisson 提供两类常用加锁方式：

• lock.lock()：阻塞式加锁，自动启动看门狗续期
• lock.tryLock(...)：可设定等待时间与租期，更灵活

1. 使用 lock() ------ 自动续期（Watchdog）

@Service
public class LockExampleService {

    @Autowired
    private RedissonClient redissonClient;

    public void testLock() {

        RLock lock = redissonClient.getLock("order:lock");

        try {
            lock.lock();  // 不指定时间 → 自动续期机制生效
            System.out.println("获取到锁，执行操作...");

            Thread.sleep(60000);  // 业务耗时，看门狗续期保障锁有效

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

特点：

• 默认锁过期时间：30 秒
• 自动续期（看门狗）每 10 秒刷新过期时间

2. 使用 tryLock()

public void tryLockExample() {

    RLock lock = redissonClient.getLock("product:lock");

    try {
        if (lock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS)) {
            System.out.println("成功获取锁");
            Thread.sleep(30000);
        } else {
            System.out.println("未获取到锁");
        }

    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
            lock.unlock();
        }
    }
}

特点：

• 5 秒内阻塞等待
• 拿到锁后：启用看门狗自动续期

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五、看门狗（Watchdog）机制完整解析

1. 看门狗的工作机制

默认：

• 检查周期：10 秒
• 每次续期：将锁 TTL 重置为 30 秒

工作流程：

1. 定时任务触发
2. 判断锁是否仍被当前线程持有
3. 若是 → 调用 PEXPIRE myLock 30000
4. 若线程结束或锁已释放 → 停止续期

2. 为什么需要续期？

如果业务耗时超过锁 TTL（30s），传统分布式锁会提前失效，导致并发问题。

续期确保业务执行再长，也不会中途释放锁。

3. 如何判断"锁属于当前线程"？

通过检查：

HEXISTS myLock <clientId:threadId>

只要当前线程还是 lock 的 owner，就继续续期。

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六、Redis 中锁的实时具象表现

加锁后执行：

HGETALL order:lock
TTL order:lock

可能看到：

1) "7ab1e9...:23"
2) "1"

(integer) 30

随着看门狗执行，TTL 会保持波动但始终在 30 秒附近。

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七、锁释放原理（Lua 脚本）

Redisson 使用 Lua 保证解锁的原子性。

1. 检查锁是否属于当前线程
2. 若重入次数 > 1 → 次数 -1
3. 若重入次数为 1 → 删除整个 key
4. 若锁不属于当前线程 → 不执行任何操作（避免误删）

这个机制保证："只有锁持有者才能释放锁"。

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八、典型问题与常见误区（FAQ）

1. 调用 lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS) 会启用看门狗吗？

不会。

指定租期时不启用看门狗，锁达到指定时间后自动释放。

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2. 看门狗续期时间可以调整吗？

可以：

config.setLockWatchdogTimeout(45000); // 默认30s

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3. Redisson 如何避免死锁？

• 线程异常退出 → 看门狗停止续期
• 默认 30s TTL 自动过期
• 锁结构中包含线程标识，避免误删

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4. 可重入锁意味着什么？

同一个线程可以多次获取该锁，不会进入自阻塞：

lock.lock();
lock.lock(); // 重入，计数+1

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5. 可否用于分布式事务？

可以用于分布式资源互斥，但不能代替事务。

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十、完整业务案例：库存扣减（典型高并发场景）

@Service
public class StockService {

    @Autowired
    private RedissonClient redissonClient;

    public void deductStock() {

        RLock lock = redissonClient.getLock("stock:lock");

        try {
            lock.lock();  // 触发看门狗续期
            System.out.println("开始扣减库存...");

            // 模拟扣减操作
            Thread.sleep(30000);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

适用于：

• 秒杀减库存
• 订单去重
• 并发任务幂等控制
• 分布式调度系统

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总结：Redisson 是 Java 开发中最成熟的 Redis 分布式锁实现

功能点	Redisson 是否支持	说明
可重入分布式锁	✔	Hash 结构记录重入次数
自动续期（看门狗）	✔	lock() 自动启用
原子加锁与解锁	✔	Lua 脚本保障原子性
死锁自动恢复	✔	TTL 到期自动释放
公平锁、联锁、读写锁	✔	丰富的分布式同步结构
高性能、可伸缩	✔	基于 Redis 单线程执行模型

凭借其完善的锁语义、自动续期机制与 Lua 原子操作设计，Redisson 是 Java 生态中分布式锁的首选方案，适用于中大型业务中的强一致性场景。