Redisson看门狗

Redisson 看门狗（Watchdog）是 Redisson 提供的一个关键机制，用于确保分布式锁在持有期间能够正确地避免死锁问题，特别是在锁的持有者因某些原因未能及时释放锁时，Redisson 可以通过自动延长锁的有效期来防止锁过期，从而确保其他客户端无法获取该锁，避免并发冲突或异常。

1. 为什么需要看门狗？

在分布式系统中，当多个客户端或线程共享一个锁时，可能会遇到以下问题：

死锁：如果某个客户端或线程持有锁，但是由于某些问题（如超时、崩溃等）无法释放锁，其他客户端就无法获取该锁，导致系统中的操作被阻塞，发生死锁。
锁过期：如果锁的过期时间过短，且锁的持有者在锁的有效期内没有及时释放锁，Redis 会认为该锁已经过期，从而允许其他客户端获取锁。这样会导致并发问题，甚至可能会对业务产生影响。

2. Redisson 看门狗的工作原理

Redisson 看门狗机制通过 定时续期 来解决这些问题。具体工作流程如下：

1. 锁的获取

当客户端通过 Redisson 获取分布式锁时，Redisson 会为该锁设置一个 过期时间。该过期时间通常是一个相对较短的时间，以防止因锁持有者故障而长时间占用资源。

2. 看门狗的启动

一旦锁被成功获取，Redisson 看门狗 会开始工作，定期检查并续期锁的过期时间。每隔一定的时间（默认是 30 秒），看门狗会向 Redis 发送命令来延长锁的过期时间。默认的续期间隔为 30 秒，但可以通过配置进行调整。

3. 锁的自动续期

看门狗会周期性地发送 EXPIRE 命令来延长锁的有效期。
锁持有者执行任务时，任务所需的时间可能远远超过锁的初始过期时间。如果看门狗没有续期，锁会在过期后被其他线程误抢，导致并发问题。
通过看门狗自动续期，锁的有效期会持续延长，直到任务完成并主动释放锁。

4. 锁的释放

当任务完成时，锁的持有者会调用 unlock() 方法来显式释放锁。此时，看门狗会停止续期，锁的过期时间不再延长，Redis 会将其删除，其他线程可以重新获取该锁。

5. 看门狗的安全性

看门狗不会受到 Redis 的过期机制影响，因为它的工作方式是通过主动续期来维持锁的有效性。如果看门狗检测到任务没有及时释放锁，它将不断延长锁的过期时间，直到任务完成。

3. 看门狗工作机制

任务开始：客户端 A 获取分布式锁，设置过期时间 30 秒。
看门狗启动：Redisson 启动看门狗机制，定期向 Redis 发送延长锁过期时间的请求。
任务执行：客户端 A 开始执行任务，任务需要 60 秒完成。
看门狗续期：看门狗每隔 30 秒延长锁的过期时间，确保锁不会因为超时而释放。
任务完成：任务执行完毕后，客户端 A 释放锁，看门狗停止续期，锁被删除，其他客户端可以获取该锁。

4. Redisson 看门狗的实现

看门狗机制的核心实现依赖于 Redis 的过期时间管理和周期性任务。Redisson 内部会为每个获取的锁创建一个看门狗线程，这个线程会定时检查锁的过期时间，并向 Redis 发送续期命令。具体的操作步骤如下：

锁的过期时间：在客户端获取锁时，Redisson 会为锁设置一个过期时间，通常是短时间（例如 30 秒）。
续期机制：在锁持有期间，看门狗会周期性地向 Redis 发送 PEXPIRE 或 EXPIRE 命令，延长锁的过期时间。默认的续期间隔为 30 秒，但可以通过配置来调整。
定时任务：Redisson 会为每个锁的过期时间创建一个定时任务，这个任务会在每次续期时被触发，并通过 EXPIRE 命令自动延长锁的有效期。
任务完成后释放锁：当任务完成并且锁被释放时，看门狗会停止续期，锁的过期时间不再被延长。

5. 配置 Redisson 看门狗

在 Redisson 中，默认情况下看门狗是启用的，您可以通过以下方式对看门狗的续期间隔进行配置：

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

// 配置看门狗续期间隔
config.setLockWatchdogTimeout(10 * 1000); // 10秒，默认为 30秒

RedissonClient redisson = Redisson.create(config);

setLockWatchdogTimeout：该参数指定锁的看门狗续期间隔，默认为 30 秒。您可以根据业务需求调整这个时间，例如将其设置为 10 秒、60 秒等。

6. 看门狗的使用示例

import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.config.Config;

public class RedissonWatchdogExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 配置并连接到 Redis
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");
        config.setLockWatchdogTimeout(10000); // 设置看门狗续期间隔为10秒
        
        RedissonClient redisson = Redisson.create(config);

        // 获取锁
        RLock lock = redisson.getLock("myLock");

        // 加锁
        lock.lock();
        try {
            // 执行任务
            System.out.println("Task is being executed...");
            Thread.sleep(15000);  // 任务执行时间超过看门狗续期时间

        } finally {
            // 释放锁
            lock.unlock();
            redisson.shutdown();
        }
    }
}

在这个例子中，lock 锁的有效期会被看门狗机制自动延长，确保即使任务执行超过默认的 30 秒，锁仍然不会过期。任务完成后，调用 unlock() 来释放锁，看门狗停止续期。

Redis的碎碎念文章被收录于专栏

Redis面试中的碎碎念