我们用“家门钥匙”和“卧室门钥匙”的比喻来彻底讲明白。
故事:你的家和你的卧室
想象一下,你有一个家(代表一个共享资源,比如一个方法或一段代码)。
第一道锁:家门锁
为了保护你的家,你有一把家门钥匙(这就是第一把分布式锁)。你拿到这把钥匙,才能进入家门。第二道锁:卧室门锁
你的卧室里放着最贵重的东西。所以卧室门上还有一把锁,需要卧室门钥匙才能打开。
场景一:不可重入锁的尴尬(问题所在)
现在你想进卧室拿东西。你的动线是:先进家门 -> 再进卧室
。
- 你成功用家门钥匙打开了家门锁,你现在站在了家里。
- 你走到卧室门口,准备用卧室门钥匙开门。
- 突然,一个保安跳出来说:“对不起,先生!要拿卧室钥匙,你必须先证明你家门钥匙是有效的。”
- 你说:“我这不是已经在家里了吗?这还不能证明?”
- 保安说:“不行!我们的规则是,要申请任何一把钥匙,都必须从家门外申请。请你现在先退出家门,把家门钥匙还给我,然后再重新向我申请家门钥匙。如果申请成功,你才能再申请卧室钥匙。”
你肯定会疯掉! 这就是不可重入锁的问题:同一个线程,已经持有外层的锁了,但在申请内层的锁时,会被要求先释放外层的锁,从而导致死锁一样的尴尬局面。
场景二:Redisson可重入锁(解决方案)
现在,Redisson可重入锁登场了。它就像一个非常智能的物业管家。
- 你还是想进卧室拿东西。
- 你向管家申请:“我要进家门。” 管家看了看记录本,发现目前没人进家,于是把家门钥匙给了你,并在本子上记下:“业主张三,持有家门钥匙 1 把”。你顺利进门。
- 你走到卧室门口,又向管家申请:“我要进卧室。”
- 这时,聪明的管家不会死板地让你先退出家门。他会做一件事:他查了一下他的记录本。
- 记录本上清楚地写着:“当前申请卧室钥匙的人,正是已经持有1把家门钥匙的张三!”
- 管家心想:“哦,是张三自己啊,他已经在家里了,只是想进里面的房间,很合理。”
- 于是,管家没有收回你的家门钥匙,而是直接把卧室钥匙也给了你。同时,他在本子上把记录更新为:“业主张三,持有家门钥匙 1 把,卧室钥匙 1 把”。
这个“记录本”,就是Redisson实现可重入锁的核心!
Redisson的实现原理(管家的记录本)
在技术层面,Redisson在Redis里存储锁的数据结构不是一个简单的 “lock_name”: “1”
,而是类似这样一个Hash结构:
Key(锁名) | Field(字段) | Value(值) |
---|---|---|
“my_lock” |
“8743c9c0-0795-49...” (UUID+线程ID) |
2 (锁的重入次数) |
这个结构是什么意思呢?
- Key (
my_lock
): 就是锁的名字,比如“家门锁”。 - Field (UUID+线程ID): 这就是管家的记录本上你的名字(唯一标识你是谁)。
UUID
代表你的JVM进程,线程ID
代表是你这个进程下的哪个线程。 - Value (
2
): 这代表你在这个锁上重入了多少次。比如,你进了家门(重入次数+1),又进了卧室(重入次数再+1),所以当前重入次数是2。
整个流程如何工作:
第一次加锁(进家门):
- 线程A来加锁。Redis里没有这个锁的记录。
- Redisson执行Lua脚本,在Redis里创建Hash结构:
my_lock: { “thread_A_id”: 1 }
- 加锁成功!
第二次重入加锁(进卧室):
- 同一个线程A再次来加同一把锁。
- Redisson的Lua脚本会检查:
my_lock
这个Key的Field里面,有没有thread_A_id
这个字段? - 发现有了! 说明是“自己人”。
- 脚本不会拒绝,而是将对应的Value值从
1
增加 到2
。my_lock: { “thread_A_id”: 2 }
- 加锁成功!线程A继续执行。
释放锁(出卧室/出家门):
- 每次线程A释放锁时,Redisson的Lua脚本会把重入次数减1。
- 比如从
2
减到1
,这代表你只是走出了卧室,但还在家里。 - 只有当重入次数减到0时,脚本才会真正地删除
my_lock
这个Key,表示你完全离开了家,把锁彻底释放了。
总结
Redisson可重入锁的原理就是:
- 看人下菜碟:通过
UUID+线程ID
来标识加锁者的身份。 - 计数机制:在Redis中用一个数字(重入次数)来记录同一个线程重复加锁了多少次。
- 安全的原子操作:所有的判断和计数增减,都通过Lua脚本原子完成,保证线程安全。
这样一来,同一个线程就可以多次获取同一把锁而不会把自己阻塞死,完美解决了嵌套调用的问题。就像你有了一把家门钥匙,就可以自由进出所有房间,而不用反复地出门、进门。