redis面试（七）初识lua加锁脚本

redisson

redisson如何来进行redis分布式锁实现的源码，基于redis实现各种各样的分布式锁的原理
https://redisson.org/ 这是官网
https://github.com/redisson/redisson/wiki/Table-of-Content 这是官方文档

开始 demo

• 建一个普通的工程
• 在pom.xml里引入依赖

<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson</artifactId>
<version>3.8.1</version>
</dependency>  

• 参照官网构建RedissonClient，同时看看对应的配置
  由于要在测试多节点，所以我再两台虚拟机，配置了一下redis cluster集群，标准的三主三从配置。

Config config = new Config();
config.useClusterServers()
.addNodeAddress("redis://192.168.1.1:7001")
.addNodeAddress("redis://192.168.1.1:7002")
.addNodeAddress("redis://192.168.1.1:7003")
.addNodeAddress("redis://192.168.2.2:7001")
.addNodeAddress("redis://192.168.2.2:7002")
.addNodeAddress("redis://192.168.2.2:7003");RedissonClient redisson = Redisson.create(config);

• 简单用一下分布式锁的功能

RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
lock.lock();
lock.unlock();RMap<String, Object> map = redisson.getMap("anyMap");
map.put("foo", "bar");  map = redisson.getMap("anyMap");
System.out.println(map.get("foo"));  

getLock()

点进getLock方法，可以看到如下

@Override
public RLock getLock(String name) {
return new RedissonLock(connectionManager.getCommandExecutor(), name);
}

getLock()方法的时候，获取到的Lock对象是RedissonLock对象，就可以了，里面封装了一个ConnectionManager里获取的一个CommandExecutor，CommandExecutor是什么东西？
既然是Connection开头的，里面一定是封装了一个跟redis之间进行通信的一个Cconnection连接对象，CommandExecutor，命令执行器，封装了一个redis连接的命令执行器，可以执行一些set、get redis的一些操作，用来执行底层的redis命令的

RedissonLock

在这个RedissonLock的构造函数里面，建议大家关注的一行代码，别的没什么，主要是一个internalLockLeaseTime的东西，跟watchdog看门狗有关系的
我们在RedissonLock里面打几个断点

还有一个是lock()和unlock()方法，既然调用了，肯定要看一下

再往后走到这里，可以看到，在默认情况下，加锁的时候，long leaseTime, TimeUnit unit，是没有的，-1和null，就代表着说，只要你加到了一把锁，就一定会永久性的持有这把锁，除非是你当前持有这把锁的机器宕机了，watchdog看门狗就会发现，然后就会释放锁，避免说永久性的一个死锁发生

再去下面142行看看tryAcquire()做了什么

这个里面的方法tryLockInnerAsync() 这个是核心

tryLockInnerAsync() 加锁lua脚本

先仔细看看这里面的一块绿色代码，明显不是java，其实这就是redis的lua脚本

来分析一下
if (redis.call(‘exists’, KEYS[1]) == 0) then，KEYS[1]一看就是我们设置的那个锁的名字，人家先执行了redis的exists的指令，判断一下，如果“anyLock”这个key不存在，那么就进行加锁，实际加锁的指令
"redis.call(‘hset’, KEYS[1], ARGV[2], 1); " +
"redis.call(‘pexpire’, KEYS[1], ARGV[1]); " +
"return nil; " +
hset，redis的一个指令，相当于是在redis的一个map数据结构里设置一个key value
这个map对象的名字是我们传的anyLock，然后里面的k-v键值对，k我们假设为lockState，v值呢，设置为了1
hset KEYS[1] ARGV[2] 1 转换我们传的指令后就是 hset anyLock lockState 1

pexpire KEYS[1] ARGV[1]，设置一个key的过期时间
KEYS[1]其实可以理解为就是我们设置的那个key，“anyLock”，ARGV[1]其实就是一个这个key的过期时间，可能是默认的一个值，叫做30000毫秒，30s，很有可能是说的是，这个anyLock这个key对应的过期时间就是30秒

再往下的逻辑"if (redis.call(‘hexists’, KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then " +
"redis.call(‘hincrby’, KEYS[1], ARGV[2], 1); " +
"redis.call(‘pexpire’, KEYS[1], ARGV[1]); " +
"return nil; " +
"end; " +
判断名字为anyLock的这个map对象里面某个k-v键值对，key键假设为lockState，他的对应值是不是1，（上面的逻辑中可以看到），如果存在的话就把这个值用命令hincrby +1
hincrby KEYS[1] ARGV[2] 1，将anyLock这个map中的lockState这个key的值累加1
pexpire’, KEYS[1], ARGV[1]是又把这个对象设置了一下过期时间
最后的return redis.call(‘pttl’, KEYS[1]); 是返回当前还有多久就过期了

那总结一下这个加锁逻辑，我们都知道 redis中的map数据结构是键值对。
那么这个加锁的时候，就是先判断 我们定义的锁名称“anyLock” 这个map结构是否存在，如果不存在的话，就加一个默认的键值对 k-v，key=某个默认值 value=1
如果这个名为“anyLock”的map结构已经存在了，就把那个默认的键值对k-v，key=某个默认值 value+1

commandExecutor.evalWriteAsync()

OK分析完脚本，再点进这个方法来看看

因为现在用的是redis cluster，3主3从的模式，那么这里就有是要把key放在其中某一个master上去。
这里的第一行int slot = connectionManager.calcSlot(key);
取出来redis cluster的数量，我们都知道，redis cluster集群的节点，默认是16384个，slot的数量默认就是16384个。
那这第一行的操作就是根据key的hash值，来计算出这个key要落到应该要哪个slot节点上

下一行代码就很明显了，是根据slot节点获取到，这个slot是放在哪个master上的？

anyLock这个key，13434，算出来是这个slot，相当于是针对“anyLock”这个key计算出来一个hash值，然后将这个hash值对16384这个slot数量进行取模，int slot = connectionManager.calcSlot(key);
取模之后就可以拿到当前这个“anyLock”的key对应的是哪个slot

再回到getNodeSource()方法中看看MasterSlaveEntry
MasterSlaveEntry [masterEntry=[freeSubscribeConnectionsAmount=1, freeSubscribeConnectionsCounter=50, freeConnectionsAmount=32, freeConnectionsCounter=64, freezed=false, freezeReason=null, client=[addr=redis://192.168.1.1:7002], nodeType=MASTER, firstFail=0]]

redis://192.168.1.1:7002，编号为13434的slot所在的master是这台机器的这个端口对应的master实例
此时就是已经知道了，其实必须是将加锁的那段lua脚本，放到redis://192.168.1.1:7002这个master实例上去执行，完成加锁的操作

回过头看一下这里的代码
这里的逻辑很简单了，里面也没必要再去跟的很深了，这里大概就是上面我们分析的，拿着刚才生成的lua脚本去对应的master节点中执行脚本，把数据存入。

总结

总结一下，这里就是最基础的通过lua脚本加锁的逻辑，我们知道了redis加锁的时候是通过lua脚本将其传到redis中来加锁的。加锁的时候本质上就是新建了一个map类型的数据，key是我们的锁名称。

流程：

• 判断key是否存在
  • 不存在的话新建一个map类型的数据，数据名称为锁名称
  • map中的数据只有一对k-v，key应该为加锁次数，默认value为1，这个主要用来做同一个线程多次加锁的重入操作
  • pexpire 命令设置过期时间，默认为30000ms 也就是30s
• 存在的话
  • hincrby 命令，将map中的加锁次数 +1
  • pexpire 再次将过期时间设置为30000ms 也就是30s
• pttl命令，返回当前数据的过期时间