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Redis鎖的過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)期時(shí)間太短,業(yè)務(wù)還沒(méi)執(zhí)行完成,鎖就過(guò)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(guò)期時(shí)間,然后我們開(kāi)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(guò)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(guò)期時(shí)間。

幸運(yùn)的是有一個(gè)庫(kù)把這些工作都幫我們封裝好了,那就是 Redisson,Redisson 是 java 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的 Redis SDK 客戶端,它能給 Redis 分布式鎖實(shí)現(xiàn)過(guò)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(lè)觀鎖
  • 公平鎖
  • 讀寫(xiě)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(lái)避免鎖過(guò)期,這個(gè)守護(hù)線程我們一般也把它叫做 “看門(mén)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(mén)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(zhǎng)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(mén)狗,它的作用是在 Redisson 實(shí)例被關(guān)閉前,不斷的延長(zhǎng)鎖的有效期。默認(rèn)情況下,看門(mén)狗的續(xù)期時(shí)間是 30 秒,也可以通過(guò)修改 Config.lockWatchdogTimeout 來(lái)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(lái)指定加鎖的時(shí)間。超過(guò)這個(gè)時(shí)間后鎖便自動(dòng)解開(kāi)了,不會(huì)延長(zhǎng)鎖的有效期。

接下來(lái)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(xiě)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(chēng)
    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(chēng)
        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(mén)狗多久時(shí)間來(lái)延長(zhǎng)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(lái)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(guò)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(kāi)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(méi)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(kāi)啟一個(gè)定時(shí)任務(wù),也就是 watchdog 看門(mén)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(wèn)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(mén)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(zhǎng)鎖 key 的過(guò)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(méi)有執(zhí)行完,就會(huì)進(jìn)行一次續(xù)期,把鎖重置成 30 秒,萬(wàn)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(kāi)了。

到此這篇關(guān)于Redis鎖的過(guò)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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