深入解析 Redisson分布式锁看门狗机制

️ 博主介绍

大家好，我是 一个搬砖的农民工，很高兴认识大家 ~
‍ 个人介绍：本人是一名后端Java开发工程师，坐标北京 ~
感谢关注 一起学习 一起讨论 一起进步 ~
作者水平有限，欢迎各位大佬指正留言，相互学习进步 ~

一、Redisson分布式锁概述

☘️ 1.1 分布式锁的意义

在分布式系统中，多个节点可能同时访问共享资源，导致数据不一致或竞态条件。分布式锁通过协调不同节点对共享资源的访问，确保数据的一致性和并发访问的安全性。

☘️ 1.2 Redisson分布式锁的优势

• 基于Redis实现：Redis作为高性能的内存数据库，提供了快速、稳定的存储服务，为Redisson分布式锁提供了坚实的基础。
• 丰富的API：Redisson提供了丰富的Java API，使得分布式锁的使用更加简单、直观。
• 自动续期机制：Redisson的分布式锁支持自动续期，避免了因业务处理时间过长导致的锁过期问题。
• 可重入锁：Redisson的分布式锁支持可重入特性，即同一个线程可以多次获取同一把锁。

二、Redisson分布式锁的原理

2.1 锁的实现方式

Redisson分布式锁主要基于Redis的SETNX（Set if Not Exists）命令和DEL（Delete）命令实现。SETNX命令尝试设置一个值，如果该键不存在，则设置成功并返回1；否则返回0。DEL命令则用于删除一个键。

2.2 看门狗机制

• Redisson通过看门狗（Watch Dog）机制来实现锁的自动续期。当一个没有 leaseTime线程获取锁后，Redisson会立即启动一个后台的定时任务（看门狗）来定期检查锁的状态。
• 看门狗的时间间隔通常是锁默认过期时间（如30秒）的三分之一（即10秒）。
• 如果线程在锁的默认过期时间内完成了操作并释放了锁，看门狗会检测到锁的释放并取消该定时任务，避免不必要的资源消耗。
• 看门狗机制只会针对没有设置 leaseTime 的锁；设置了 leaseTime 的锁不会有看门狗机制，会根据设置的过期时间自然过期。
• 看门狗是由redisson维护的，当java服务进程中断时，看门狗也会中断，redis锁将自然过期。

2.3 锁的自动续期机制

• 每当触发看门狗机制时，它会尝试自动续期，续期的时间长度通常是锁的默认过期时间（如再次设置为30秒），但也可以根据具体需求进行调整。

2.4 锁的释放

当一个线程完成临界区的操作后，应当手动释放锁。在Redisson中，这通常通过调用unlock()方法来完成。如果线程没有手动释放锁，而是异常结束或被其他方式中断，Redis的键空间通知功能可以确保锁在一段时间后自动释放。

三、Redisson 看门狗机制

3.1 参数说明

• waitTime: 表示在尝试获取锁之前，线程会等待多长时间（前提：锁被占用）。当waitTime设置为大于0的值时，线程在尝试获取锁时会在指定的时间内等待。如果在这段时间内锁没有被获取到，tryLock方法将返回false。

• leaseTime: 表示锁的持有时间，即锁在自动释放之前可以保持多久。

• unit: 时间单位，用于指定waitTime和leaseTime的时间单位。

3.2 举例几个常见的方法

	RLock lock = redissonClient.getLock("lockKey001");

	// 没设置leaseTime，有看门狗机制
	lock.tryLock();
	// 实际调用的RedissonLock的tryLock(long waitTime, TimeUnit unit) 
	// 没设置leaseTime，有看门狗机制
	lock.tryLock(3, TimeUnit.SECONDS); 
	// 实际调用的RedissonLock的lock(long leaseTime, TimeUnit unit)方法
	// 设置了leaseTime，没有看门狗机制
	lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);
	// 设置了leaseTime=10s，没有看门狗机制
	lock.tryLock(3,10, TimeUnit.SECONDS);

3.3 tryLock()

tryLock() 方法默认会有看门狗机制,因为没有设置过期时间，默认是30s过期，但是看门狗每10s续期一次，每次续期都重新设置过期时间为30s。如果没有释放锁，理论上会无限续期。

3.4 tryLock(long waitTime, TimeUnit unit)

// 源码
 public boolean tryLock(long waitTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
        return this.tryLock(waitTime, -1L, unit);
    }

因为这个方法没有设置 leaseTime，因此默认也是有看门狗机制的。默认是30s过期，但是看门狗每10s续期一次，每次续期都重新设置过期时间为30s。如果没有释放锁，理论上会无限续期。

3.5 lock(long leaseTime, TimeUnit unit)

设置了 leaseTime 不会有看门狗机制

 // 源码
 public void lock(long leaseTime, TimeUnit unit) {
        try {
            this.lockInterruptibly(leaseTime, unit);
        } catch (InterruptedException var5) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }

3.6 tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit)

设置了 leaseTime 不会有看门狗机制

// 源码
public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
	long time = unit.toMillis(waitTime);
	long current = System.currentTimeMillis();
	...........
}

四、其他

4.1 看门狗生命周期

当一个没有设置leaseTime 的锁一创建 Redisson 就会生成一个对应的看门狗，如果执行了unlock()则看门狗会一起销毁。不然会直到java进程终止（重启、销毁）才会消失。

4.2 看门狗是Redisson 生成的吗

是的，看门狗机制是Redisson 后台启的一个定时任务，不是Redis自带的。