Redis鎖的過期時(shí)間小于業(yè)務(wù)的執(zhí)行時(shí)間如何續(xù)期

更新時(shí)間：2024年05月22日 10:59:21 作者：養(yǎng)歌

本文主要介紹了Redis鎖的過期時(shí)間小于業(yè)務(wù)的執(zhí)行時(shí)間如何續(xù)期,Redisson它能給Redis分布式鎖實(shí)現(xiàn)過期時(shí)間自動(dòng)續(xù)期,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的可以了解一下

前言

假設(shè)我們給鎖設(shè)置的過期時(shí)間太短，業(yè)務(wù)還沒執(zhí)行完成，鎖就過期了，這塊應(yīng)該如何處理呢？是否可以給分布式鎖續(xù)期？

解決方案：先設(shè)置一個(gè)過期時(shí)間，然后我們開啟一個(gè)守護(hù)線程，定時(shí)去檢測(cè)這個(gè)鎖的失效時(shí)間，如果鎖快要過期了，操作共享資源還未完成，那么就自動(dòng)對(duì)鎖進(jìn)行續(xù)期，重新設(shè)置過期時(shí)間。

幸運(yùn)的是有一個(gè)庫把這些工作都幫我們封裝好了，那就是 Redisson，Redisson 是 java 語言實(shí)現(xiàn)的 Redis SDK 客戶端，它能給 Redis 分布式鎖實(shí)現(xiàn)過期時(shí)間自動(dòng)續(xù)期。

當(dāng)然，Redisson 不只是會(huì)做這個(gè)，除此之外，還封裝了很多易用的功能：

可重入鎖
樂觀鎖
公平鎖
讀寫鎖
Redlock

這里我們只講怎么實(shí)現(xiàn)續(xù)期，有需要的小伙伴可以自己去了解其他的功能哦。

在使用分布式鎖時(shí)，Redisson 采用了自動(dòng)續(xù)期的方案來避免鎖過期，這個(gè)守護(hù)線程我們一般也把它叫做 “看門狗（watch dog）” 線程。

watch dog自動(dòng)延期機(jī)制

只要客戶端一旦加鎖成功，就會(huì)啟動(dòng)一個(gè) watch dog 看門狗。watch dog 是一個(gè)后臺(tái)線程，會(huì)每隔 10 秒檢查一下，如果客戶端還持有鎖 key，那么就會(huì)不斷的延長鎖 key 的生存時(shí)間。

如果負(fù)責(zé)存儲(chǔ)這個(gè)分布式鎖的 Redission 節(jié)點(diǎn)宕機(jī)后，而且這個(gè)鎖正好處于鎖住的狀態(tài)時(shí)，這個(gè)鎖會(huì)出現(xiàn)鎖死的狀態(tài)，為了避免這種情況的發(fā)生，Redisson 提供了一個(gè)監(jiān)控鎖的看門狗，它的作用是在 Redisson 實(shí)例被關(guān)閉前，不斷的延長鎖的有效期。默認(rèn)情況下，看門狗的續(xù)期時(shí)間是 30 秒，也可以通過修改 Config.lockWatchdogTimeout 來指定。

在這里插入圖片描述

另外 Redisson 還提供了可以指定 leaseTime 參數(shù)的加鎖方法來指定加鎖的時(shí)間。超過這個(gè)時(shí)間后鎖便自動(dòng)解開了，不會(huì)延長鎖的有效期。

接下來我們從源碼看一下是怎么實(shí)現(xiàn)的。

源碼分析

首先我們先寫一個(gè) dome 一步步點(diǎn)擊進(jìn)去看。

Config config = new Config();
		config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");

		RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
		RLock lock = redisson.getLock("MyLock");

		lock.lock();

RLock lock = redisson.getLock(“MyLock”); 這句代碼就是為了獲取鎖的實(shí)例，然后我們可以看到它返回的是一個(gè) RedissonLock 對(duì)象

    //name：鎖的名稱
    public RLock getLock(String name) {
    //默認(rèn)創(chuàng)建的同步執(zhí)行器, (存在異步執(zhí)行器, 因?yàn)殒i的獲取和釋放是有強(qiáng)一致性要求, 默認(rèn)同步)
        return new RedissonLock(this.connectionManager.getCommandExecutor(), name);
    }

點(diǎn)擊 RedissonLock 進(jìn)去，發(fā)現(xiàn)這是一個(gè) RedissonLock 構(gòu)造方法，主要初始化一些屬性。

    public RedissonLock(CommandAsyncExecutor commandExecutor, String name) {
        super(commandExecutor, name);
        this.commandExecutor = commandExecutor;
       
        //唯一ID
        this.id = commandExecutor.getConnectionManager().getId();
        //等待獲取鎖時(shí)間
        this.internalLockLeaseTime = commandExecutor.getConnectionManager().getCfg().getLockWatchdogTimeout();
        //ID + 鎖名稱
        this.entryName = this.id + ":" + name;
        //發(fā)布訂閱
        this.pubSub = commandExecutor.getConnectionManager().getSubscribeService().getLockPubSub();
    }

我們點(diǎn)擊 getLockWatchdogTimeout() 進(jìn)去看一下：

public class Config {
	
	private long lockWatchdogTimeout = 30 * 1000;
		
	public long getLockWatchdogTimeout() {
		return lockWatchdogTimeout;
	}
	
	//省略
}

從 internalLockLeaseTime 這個(gè)單詞也可以看出,這個(gè)加的分布式鎖的超時(shí)時(shí)間默認(rèn)是 30 秒，現(xiàn)在我們知道默認(rèn)是 30 秒，那么這個(gè)看門狗多久時(shí)間來延長一次有效期呢?我們接著往下看。

這里我們選擇 lock.lock(); 點(diǎn)擊進(jìn)去看：

    public void lock() {
        try {
            this.lock(-1L, (TimeUnit)null, false);
        } catch (InterruptedException var2) {
            throw new IllegalStateException();
        }
    }

    private void lock(long leaseTime, TimeUnit unit, boolean interruptibly) throws InterruptedException {
        long threadId = Thread.currentThread().getId();
        Long ttl = this.tryAcquire(leaseTime, unit, threadId);
        if (ttl != null) {
            RFuture<RedissonLockEntry> future = this.subscribe(threadId);
            if (interruptibly) {
                this.commandExecutor.syncSubscriptionInterrupted(future);
            } else {
                this.commandExecutor.syncSubscription(future);
            }

上面參數(shù)的含義：

leaseTime: 加鎖到期時(shí)間, -1 使用默認(rèn)值 30 秒

unit: 時(shí)間單位, 毫秒、秒、分鐘、小時(shí)…

interruptibly: 是否可被中斷標(biāo)示

而 this.tryAcquire()這個(gè)方法中是用來執(zhí)行加鎖, 繼續(xù)跳進(jìn)去看：

    private <T> RFuture<Long> tryAcquireAsync(long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {
      //執(zhí)行 tryLock(...) 才會(huì)進(jìn)入
        if (leaseTime != -1L) {
        //進(jìn)行異步獲取鎖
            return this.tryLockInnerAsync(leaseTime, unit, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
        } else {
         //嘗試異步獲取鎖, 獲取鎖成功返回空, 否則返回鎖剩余過期時(shí)間
            RFuture<Long> ttlRemainingFuture = this.tryLockInnerAsync(this.commandExecutor.getConnectionManager().getCfg().getLockWatchdogTimeout(), TimeUnit.MILLISECONDS, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
            
         //ttlRemainingFuture 執(zhí)行完成后觸發(fā)此操作
            ttlRemainingFuture.onComplete((ttlRemaining, e) -> {
                if (e == null) {
                //ttlRemaining == null 代表獲取了鎖
                //獲取到鎖后執(zhí)行續(xù)時(shí)操作
                    if (ttlRemaining == null) {
                        this.scheduleExpirationRenewal(threadId);
                    }

                }
            });
            return ttlRemainingFuture;
        }
    }

我們繼續(xù)選擇 scheduleExpirationRenewal() 跳進(jìn)去看：

    private void scheduleExpirationRenewal(long threadId) {
        RedissonLock.ExpirationEntry entry = new RedissonLock.ExpirationEntry();
        RedissonLock.ExpirationEntry oldEntry = (RedissonLock.ExpirationEntry)EXPIRATION_RENEWAL_MAP.putIfAbsent(this.getEntryName(), entry);
        if (oldEntry != null) {
            oldEntry.addThreadId(threadId);
        } else {
            entry.addThreadId(threadId);
            this.renewExpiration();
        }

    }

接著進(jìn)去 renewExpiration() 方法看：

該方法就是開啟定時(shí)任務(wù)，也就是 watch dog 去進(jìn)行鎖續(xù)期。

    private void renewExpiration() {
     //從容器中去獲取要被續(xù)期的鎖
        RedissonLock.ExpirationEntry ee = (RedissonLock.ExpirationEntry)EXPIRATION_RENEWAL_MAP.get(this.getEntryName());
         //容器中沒有要續(xù)期的鎖，直接返回null
        if (ee != null) {
        //創(chuàng)建定時(shí)任務(wù)
        //并且執(zhí)行的時(shí)間為 30000/3 毫秒，也就是 10 秒后
            Timeout task = this.commandExecutor.getConnectionManager().newTimeout(new TimerTask() {
                public void run(Timeout timeout) throws Exception {
                //從容器中取出線程
                    RedissonLock.ExpirationEntry ent = (RedissonLock.ExpirationEntry)RedissonLock.EXPIRATION_RENEWAL_MAP.get(RedissonLock.this.getEntryName());
                    if (ent != null) {
                   
                        Long threadId = ent.getFirstThreadId();
                        if (threadId != null) {
                        //Redis進(jìn)行鎖續(xù)期
                    //這個(gè)方法的作用其實(shí)底層也是去執(zhí)行LUA腳本
                            RFuture<Boolean> future = RedissonLock.this.renewExpirationAsync(threadId);
                            //同理去處理Redis續(xù)命結(jié)果
                            future.onComplete((res, e) -> {
                                if (e != null) {
                                    RedissonLock.log.error("Can't update lock " + RedissonLock.this.getName() + " expiration", e);
                                } else {
                                 //如果成功續(xù)期，遞歸繼續(xù)創(chuàng)建下一個(gè) 10S 后的任務(wù)
                                    if (res) {
                                    //遞歸繼續(xù)創(chuàng)建下一個(gè)10S后的任務(wù)
                                        RedissonLock.this.renewExpiration();
                                    }

                                }
                            });
                        }
                    }
                }
            }, this.internalLockLeaseTime / 3L, TimeUnit.MILLISECONDS);
            ee.setTimeout(task);
        }
    }

從這里我們就知道，獲取鎖成功就會(huì)開啟一個(gè)定時(shí)任務(wù)，也就是 watchdog 看門狗,定時(shí)任務(wù)會(huì)定期檢查去續(xù)期renewExpirationAsync(threadId)。

從這里我們明白，該定時(shí)調(diào)度每次調(diào)用的時(shí)間差是 internalLockLeaseTime / 3，也就是 10 秒。

總結(jié)

面試的時(shí)候簡(jiǎn)單明了的回答這個(gè)問題就是：

只要客戶端一旦加鎖成功，就會(huì)啟動(dòng)一個(gè) watch dog 看門狗，他是一個(gè)后臺(tái)線程，會(huì)每隔 10 秒檢查一下，如果客戶端還持有鎖 key，那么就會(huì)不斷的延長鎖 key 的過期時(shí)間。

默認(rèn)情況下，加鎖的時(shí)間是 30 秒,.如果加鎖的業(yè)務(wù)沒有執(zhí)行完,就會(huì)進(jìn)行一次續(xù)期，把鎖重置成 30 秒，萬一業(yè)務(wù)的機(jī)器宕機(jī)了，那就續(xù)期不了，30 秒之后鎖就解開了。

到此這篇關(guān)于Redis鎖的過期時(shí)間小于業(yè)務(wù)的執(zhí)行時(shí)間如何續(xù)期的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis 鎖續(xù)期內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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