分布式锁-Redission可重入锁原理

一、概述

Redisson 可重入锁是一种分布式锁，它基于 Redis 实现。可重入指的是同一个线程在持有锁的情况下，可以多次获取该锁而不会造成死锁。

-----它可以在分布式系统中用于实现互斥锁。这种锁可以允许多个线程同时获取锁，但在任何给定时间只有一个线程可以执行受保护的代码块。
-----Redission锁提供了一种简单的方法来保证在分布式系统中的互斥性，同时支持可重入性。这意味着一个线程可以在获取锁之后再次获取同一个锁，而不需要等待锁释放。

二、原理

1、当线程 A 尝试获取锁时，它会向 Redis 服务器发送 SETNX 命令来尝试将锁的键设置为特定的值。如果 SETNX 命令返回成功，说明线程 A 成功获取了锁。
2、如果 SETNX 命令返回失败，说明锁的键已经被其他线程持有，这时 Redisson 会检查当前持有锁的线程是否是同一个线程。如果是，则允许该线程再次获取锁，并将锁的计数器加一。
3、如果 SETNX 命令返回失败且当前持有锁的线程不是同一个线程，则表示其他线程已经持有了锁，此时线程 A 需要等待。
4、线程 A 在等待期间会使用 Redis 的订阅与发布功能（Pub/Sub）来订阅锁的释放事件。
5、当持有锁的线程释放锁时，Redis 服务器会发布一个锁释放的消息。线程 A收到消息后会重新尝试获取锁。

通过以上的机制，Redisson 实现了可重入锁的功能。它能够保证同一个线程可以多次获取锁，而其他线程在锁被持有期间会进入等待状态。
需要注意的是，为了避免死锁，线程必须释放它所持有的所有锁，即锁的计数器必须归零。只有当锁的计数器为零时，其他线程才能获取该锁。

其中对于获得锁和释放锁，redisson底层也是采用了lua脚本来实现的，不仅实现了锁的可重用性，还保证了分布式锁的原子性
添加锁脚本

	"if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then " +
	     "redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[2], 1); " +
	     "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
	     "return nil; " +
	 "end; " +
	 "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; " +
	 "return redis.call('pttl', KEYS[1]);"

删除锁Lua脚本

			if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[3]) == 0) then
			    return nil;
			end ;
			local counter = redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[3], -1);
			if (counter > 0) then
			    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]);
			    return 0;
			else
			    redis.call('del', KEYS[1]);
			    redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]);
			    return 1;
			end ;
			return nil;

测试示例：

在分布式锁中，他采用hash结构用来存储锁，其中大key表示表示这把锁是否存在，用小key表示当前这把锁被哪个线程持有，value代表该线程锁的重数
上述图：

Key------->大key 大key表示表示这把锁是否存在
field------->小key 小key表示当前这把锁被哪个线程持有
value------->value代表该线程锁的重数