大纲
1.Redisson联锁MultiLock概述
2.Redisson联锁MultiLock的加锁与释放锁
3.Redisson红锁RedLock的算法原理
4.Redisson红锁RedLock的源码分析
3.Redisson红锁RedLock的算法原理
(1)RedLock算法的具体流程
(2)RedLock算法的四个要点总结
(1)RedLock算法的具体流程
步骤一：客户端先获取当前时间戳T1。
步骤二：客户端依次向这5个节点发起加锁请求，且每个请求都会设置超时时间。超时时间是毫秒级的，要远小于锁的有效时间，而且一般是几十毫秒。如果某一个节点加锁失败，包括网络超时、锁被其它线程持有等各种情况，那么就立即向下一个Redis节点申请加锁。
步骤三：如果客户端从3个以上(过半)节点加锁成功，则再次获取当前时间戳T2。如果T2 - T1 < 锁的过期时间，则认为客户端加锁成功，否则加锁失败。
步骤四：如果加锁失败，要向全部节点发起释放锁的请求。如果加锁成功，则去操作共享资源。
(2)RedLock算法的四个要点总结
一.客户端在多个Redis节点上申请加锁
二.必须保证大多数节点加锁成功
三.大多数节点加锁的总耗时 < 锁设置的过期时间
四.释放锁时要向全部节点发起释放锁的请求
4.Redisson红锁RedLock的源码分析
(1)RedLock的使用简介
(2)RedLock的实现
(3)RedissonRedLock的源码总结
(1)RedLock的使用简介
//红锁
RedissonClient redissonInstance1 = Redisson.create(config);
RedissonClient redissonInstance2 = Redisson.create(config);
RedissonClient redissonInstance3 = Redisson.create(config);
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();---------------------------------------------------------------//给lock1、lock2、lock3加锁；如果没有主动释放锁的话，10秒后将会自动释放锁
lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);
//加锁等待最多是100秒；加锁成功后如果没有主动释放锁的话，锁会在10秒后自动释放
boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
lock.unlock();(2)RedLock的实现
RedissonRedLock锁的实现非常简单，因为RedissonRedLock是RedissonMultiLock的一个子类，所以RedLock的算法是依赖MultiLock的机制来实现的。
RedissonRedLock主要会通过方法的重载，来改变RedissonMultiLock中的几个特殊行为。
一.RedissonRedLock重载了RedissonMultiLock的failedLocksLimit()方法
failedLocksLimit()方法会返回允许最多有多少个锁获取失败。其中failedLocksLimit()方法会调用minLocksAmount()方法，而minLocksAmount()方法便会返回加锁成功的最少数量，即过半数。锁的总数减去加锁成功的最少数量，便是允许最多有多少个锁获取失败。
RedissonMultiLock的failedLocksLimit()方法是返回0的，即RedissonMultiLock是不允许存在某个锁获取失败。
具体的处理就是在RedissonMultiLock的tryLock()方法中，当获取锁失败时，先判断是否达到加锁成功的最少数量。如果达到，就可以退出循环，并进行返回。如果还没达到，就对failedLocksLimit递减。当发现failedLocksLimit为0，则表示此次获取联锁失败，需要释放获取的锁，同时重置failedLocksLimit的值 + 清空acquiredLocks + 复位锁列表的迭代器，为下一次尝试获取全部锁做准备。也就是RedissonMultiLock的tryLock()方法会返回false，继续下一轮尝试。
二.RedissonRedLock重载了RedissonMultiLock的calcLockWaitTime()方法
calcLockWaitTime()方法会返回对每个lock进行加锁时的超时时间。例如当waitTime = 4500毫秒、remainTime = 4500毫秒时：RedissonMultiLock的calcLockWaitTime()方法会返回4500，RedissonRedLock的calcLockWaitTime()方法会返回1500。
RedissonMultiLock中对每个lock尝试加锁的超时时间为4500毫秒，RedissonRedLock中对每个lock尝试加锁的超时时间为1500毫秒。如果在超时时间内没获取到锁，那么就认为对lock的加锁失败。
public class RedissonRedLock extends RedissonMultiLock {public RedissonRedLock(RLock... locks) {super(locks);}//可以允许最多有多少个锁获取失败@Overrideprotected int failedLocksLimit() {return locks.size() - minLocksAmount(locks);}//获取锁成功的数量最少要多少个：过半protected int minLocksAmount(final List<RLock> locks) {return locks.size()/2 + 1;}@Overrideprotected long calcLockWaitTime(long remainTime) {return Math.max(remainTime / locks.size(), 1);}@Overridepublic void unlock() {unlockInner(locks);}
}public class RedissonMultiLock implements RLock {...@Overridepublic void lockInterruptibly(long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {//根据联锁的个数来计算获取锁时的等待时间waitTime//此时MutiLock中有3个锁，leaseTime=-1，baseWaitTime=4500，waitTime=4500long baseWaitTime = locks.size() * 1500;long waitTime = -1;if (leaseTime == -1) {//传入的leaseTime为-1，将baseWaitTime赋值给waitTimewaitTime = baseWaitTime;} else {...}//不停地尝试去获取所有的锁while (true) {//只有获取到所有的锁，while循环才会退出if (tryLock(waitTime, leaseTime, TimeUnit.MILLISECONDS)) {return;}}}@Overridepublic boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {//此时传入的leaseTime=-1，waitTime=4500，计算出remainTime=4500long newLeaseTime = -1;...//time=当前时间long time = System.currentTimeMillis();long remainTime = -1;if (waitTime != -1) {//remainTime=4500remainTime = unit.toMillis(waitTime);}//RedissonRedLock会重载calcLockWaitTime()方法，缩短了获取每个小锁的超时时间//比如RedissonRedLock.calcLockWaitTime()方法返回1500//RedissonMultiLock.calcLockWaitTime()方法返回4500long lockWaitTime = calcLockWaitTime(remainTime);//RedissonRedLock会重载failedLocksLimit()方法，返回可以允许最多有多少个锁获取失败//比如RedissonMultiLock.failedLocksLimit()方法返回0，表示不允许存在某个锁获取失败int failedLocksLimit = failedLocksLimit();//acquiredLocks用来保存已获取到的锁List<RLock> acquiredLocks = new ArrayList<>(locks.size());//依次遍历要获取的锁for (ListIterator<RLock> iterator = locks.listIterator(); iterator.hasNext();) {RLock lock = iterator.next();boolean lockAcquired;...if (waitTime == -1 && leaseTime == -1) {lockAcquired = lock.tryLock();} else {//awaitTime=4500long awaitTime = Math.min(lockWaitTime, remainTime);//获取锁的核心方法RLock.tryLock()，比如RedissonLock.tryLock()方法//如果在awaitTime=4500毫秒内获取不到这个锁，就退出并标记为获取锁失败lockAcquired = lock.tryLock(awaitTime, newLeaseTime, TimeUnit.MILLISECONDS);}...if (lockAcquired) {//成功获取锁，就将锁实例添加到acquiredLocksacquiredLocks.add(lock);} else {//如果达到加锁成功的最少数量，就可以退出循环，进行返回了if (locks.size() - acquiredLocks.size() == failedLocksLimit()) {break;}//获取锁失败，就对failedLocksLimit递减，直到failedLocksLimit为0就返回falseif (failedLocksLimit == 0) {//此次获取联锁失败，需释放获取的锁unlockInner(acquiredLocks);if (waitTime == -1) {return false;}//重置failedLocksLimit的值，为下一次尝试获取全部锁做准备failedLocksLimit = failedLocksLimit();//清空acquiredLocks，为下一次尝试获取全部锁做准备acquiredLocks.clear();//复位锁列表的迭代器while (iterator.hasPrevious()) {iterator.previous();}} else {//递减failedLocksLimitfailedLocksLimit--;}}//递减remainTime，如果remainTime小于0，表示获取联锁失败if (remainTime != -1) {remainTime -= System.currentTimeMillis() - time;time = System.currentTimeMillis();//如果发现remainTime小于0，则表示此次获取联锁失败if (remainTime <= 0) {unlockInner(acquiredLocks);return false;}}}if (leaseTime != -1) {acquiredLocks.stream().map(l -> (RedissonLock) l).map(l -> l.expireAsync(unit.toMillis(leaseTime), TimeUnit.MILLISECONDS)).forEach(f -> f.toCompletableFuture().join());}return true;}...
}public class RedissonMultiLock implements RLock {...protected int failedLocksLimit() {return 0;}protected long calcLockWaitTime(long remainTime) {return remainTime;}@Overridepublic void unlock() {List<RFuture<Void>> futures = new ArrayList<>(locks.size());for (RLock lock : locks) {futures.add(lock.unlockAsync());}for (RFuture<Void> future : futures) {future.toCompletableFuture().join();}}protected void unlockInner(Collection<RLock> locks) {locks.stream().map(RLockAsync::unlockAsync).forEach(f -> {f.toCompletableFuture().join();});}...
}(3)RedissonRedLock的源码总结
针对多个lock进行加锁，每个lock都有一个1500毫秒的加锁超时时间。
如果在1500*n毫秒内，成功对n / 2 + 1个lock加锁成功了。那么就可以认为这个RedLock加锁成功，不要求所有的lock都加锁成功。
问题：RedLock本应该是一个锁，只不过是在不同的Master节点上进行加锁。但是Redisson的RedLock实现中却通过合并多个小lock来实现，这是否与RedLock的设计不一致了？
当使用Redis Cluster时，其实是一样的。假设有3个Master实例，那么就使用lock1、lock2、lock3三个key去加锁。这3个锁key会按照CRC16得出Hash值然后再取模分布到这3个Master节点，效果等同于让各个Master节点使用名为lock的key进行加锁。
