redisson底层原理(redis底层原理该如何回答)

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使用redis实现的分布式锁原理是什么?

说实话,如果在公司里落地生产环境用分布式锁的时候,一定是会用开源类库的,比如Redis分布式锁,一般就是用Redisson框架就好了,非常的简便易用。大家如果有兴趣,可以去看看Redisson的官网,看看如何在项目中引入Redisson的依赖,然后基于Redis实现分布式锁的加锁与释放锁。

Redisson,作为Redis的分布式实现工具,提供了强大的分布式锁解决方案,其中红锁(RedLock)机制通过主节点过半的策略确保数据一致性。它的核心原理是:在不依赖主从同步的多个Redis实例中,尝试获取锁,设定超时,并确保多数节点成功且操作时间在锁的有效期内完成。

然而,单Redis实例的故障可能导致系统问题。Redisson通过RedLock算法,利用多个节点的锁获取来增强系统的健壮性。在RedissonRedLock中,通过并行加锁并检测多数节点响应成功,即使在master宕机时,也能确保锁的正确释放。

分布式锁其实可以理解为:控制分布式系统有序的去对共享资源进行操作,通过互斥来保持一致性。举个不太恰当的例子:(推荐学习:Redis视频教程)假设共享的资源就是一个房子,里面有各种书,分布式系统就是要进屋看书的人,分布式锁就是保证这个房子只有一个门并且一次只有一个人可以进,而且门只有一把钥匙。

首先,分布式锁和我们平常讲到的锁原理基本一样,目的就是确保在多个线程并发时,只有一个线程在同一刻操作这个业务或者说方法、变量。

原理很简单,set 一个 锁-key,如果成功则说明加锁成功,反之则失败。

Redisson实现分布式锁原理

首先,通过实例化RedissonClient并调用RLock接口,我们能借助lock()方法来实现加锁和释放。在底层,lock()方法巧妙地调用tryAcquire(),并异步执行tryAcquireAsync。真正实现原子性加锁的过程,则是由tryLockInnerAsync通过lua脚本来完成的。

Redisson,作为Redis的分布式实现工具,提供了强大的分布式锁解决方案,其中红锁(RedLock)机制通过主节点过半的策略确保数据一致性。它的核心原理是:在不依赖主从同步的多个Redis实例中,尝试获取锁,设定超时,并确保多数节点成功且操作时间在锁的有效期内完成。

如图所示啊,石杉大佬画的redisson分布式锁原理。 大概总结下,保证我们的key落到一个集群里,并且加锁操作是基于lua脚本的原子性操作,对于锁延迟由watch dog控制。

Redisson–红锁(Redlock)–使用/原理

Redisson,作为Redis的分布式实现工具,提供了强大的分布式锁解决方案,其中红锁(RedLock)机制通过主节点过半的策略确保数据一致性。它的核心原理是:在不依赖主从同步的多个Redis实例中,尝试获取锁,设定超时,并确保多数节点成功且操作时间在锁的有效期内完成。

然而,单Redis实例的故障可能导致系统问题。Redisson通过RedLock算法,利用多个节点的锁获取来增强系统的健壮性。在RedissonRedLock中,通过并行加锁并检测多数节点响应成功,即使在master宕机时,也能确保锁的正确释放。

就是,一个节点崩溃后,先不立即重启它,而是等待一段时间再重启,这段时间应该大于锁的有效时间(lock validity time)。 这样的话,这个节点在重启前所参与的锁都会过期,它在重启后就不会对现有的锁造成影响。

只要线程成功获取到锁,就会启动一个watch dog,它是一个后台线程,每10秒检查一次,如果线程一持有锁,那么它会不断延长锁的生存时间。因此,Redisson是可以解决过期时间到了但是业务还没执行完的问题。Redlock核心思想是这样的:部署多个redis master节点,确保它们不会同时宕机。

如果是直接操作redisTemplate,需要注意finally中释放锁,避免程序问题导致锁无法释放。使用redisson.unlock的时候注意加个逻辑判断(redLock.isLocked() &&redLock.isHeldByCurrentThread())防止某些极端并发情况下出现错误EleagleMonitorStateException:attempt to lock,not locked by current thread。

只有相同才执行删锁的操作;当然也要使用 lua 脚本执行来保证原子性。分布式锁需要满足的特性 综上:使用 setnx 命令来实现分布式锁并不是一个很严谨的方案,如果是Java技术栈,我们可以使用 Redisson 库来解决以上问题,接下来的文章会介绍如何使用。

时间轮原理及其在框架中的应用

实际应用示例在Dubbo中,HeartbeatTimerTask通过监控心跳,当读写超时,会提交任务到时间轮进行重试。而在Redisson锁续期中,获取锁后会封装续期任务,每10秒通过时间轮检查一次,防止机器宕机导致的锁无法正常释放。

mask(轮子长度减一)在Worker线程的run方法中起到关键作用,用于定位任务在轮子中的确切位置。时间轮的状态管理包括初始化、启动和关闭三个阶段。初始化时,线程会等待计数器计到0,然后启动Worker线程。startTime的初始化过程有趣且微妙,涉及到主线程与Worker线程的交互。

在时钟轮机制中,有时间槽和时钟轮的概念,时间槽就相当于时钟的刻度,而时钟轮就相当于秒针与分针等跳动的一个周期,我们会将每个任务放到对应的时间槽位上。

在早期的时间片轮转法中,系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则,排成一个队列,每次调度时,把CPU分配给队首进程,并令其执行一个时间片。时间片的大小从几ms到几百ms。

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