什么是Redisson 的看门狗机

Redisson 的​​看门狗机制（Watch Dog）​​是其分布式锁（如 RLock）的核心特性之一，用于解决​​锁自动过期导致业务未完成锁失效​​的问题。它通过后台线程动态延长锁的持有时间，确保业务逻辑执行期间锁不会意外释放。

​​一、为什么需要看门狗机制？​​

在分布式系统中，如果客户端获取锁后，业务逻辑执行时间超过了锁的预设过期时间（如 30 秒），锁会自动释放。此时其他客户端可能获取到锁，导致​​并发安全问题​​（如数据覆盖）。
​​看门狗的作用​​：在锁即将过期时，自动续期（延长锁的过期时间），确保业务逻辑执行完成前锁始终有效。

​​二、看门狗机制的核心原理​​

​​1. 锁的初始设置​​

• 当客户端通过 lock.lock() 获取锁时，Redisson 会执行以下 Redis 命令：

  SET lock_key unique_value NX EX 30

  • NX：仅当键不存在时设置锁。
  • EX 30：锁的初始过期时间为 30 秒。
  • unique_value：唯一标识（如 UUID + 线程 ID），用于确保只有锁持有者能释放锁。

​​2. 看门狗的触发​​

• ​​续期条件​​：当锁的剩余存活时间小于等于 ​​看门狗的默认阈值（如 1/3 锁过期时间）​​ 时，触发续期。
  • 例如，锁初始过期时间为 30 秒，当剩余时间 ≤ 10 秒时，看门狗开始工作。
• ​​续期频率​​：默认每隔 ​​1/3 锁过期时间​​ 续期一次（如 30 秒锁每隔 10 秒续期）。

​​3. 续期操作​​

• 看门狗会通过 Redis 的 EXPIRE 命令，将锁的过期时间​​重置为初始值​​（如再次设置为 30 秒）。

  EXPIRE lock_key 30

• ​​续期次数无限制​​：只要锁未被释放，看门狗会持续续期。

​​4. 锁释放​​

• 当调用 lock.unlock() 时，Redisson 会通过 Lua 脚本验证 unique_value，确保只有锁持有者能释放锁：

  if redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[1]) == 1 then
      return redis.call('del', KEYS[1])
  else
      return 0
  end

• 释放锁后，看门狗线程终止。

​​三、看门狗的实现细节​​

​​1. 看门狗线程​​

• Redisson 内部维护一个 ScheduledExecutorService 线程池，用于执行锁续期任务。
• 每个锁对应一个独立的续期任务。

​​2. 动态调整续期间隔​​

• 续期间隔根据锁的初始过期时间动态计算。例如：
  • 初始过期时间 leaseTime = 30,000 ms。
  • 看门狗触发间隔为 leaseTime / 3（约 10 秒）。

​​3. 续期逻辑伪代码​​

class WatchDog extends Thread {
    private final RLock lock;
    private long leaseTime; // 初始过期时间（如30秒）
    private long lastRenewTime;

    public void run() {
        while (isLocked()) {
            long currentTime = System.currentTimeMillis();
            // 检查是否需要续期（剩余时间 ≤ leaseTime / 3）
            if (currentTime - lastRenewTime >= leaseTime / 3) {
                renewLock(); // 调用 EXPIRE 命令续期
                lastRenewTime = currentTime;
            }
            Thread.sleep(100); // 适当休眠避免频繁检查
        }
    }

    private void renewLock() {
        // 发送 EXPIRE 命令重置锁过期时间
        redis.expire(lockKey, leaseTime);
    }
}

​​四、看门狗的优缺点​​

​​优点​​

1. ​​避免业务未完成锁失效​​：确保长耗时任务执行期间锁始终有效。
2. ​​无感知续期​​：开发者无需手动管理锁续期。
3. ​​高可靠性​​：通过唯一标识（unique_value）和 Lua 脚本保证原子性。

​​缺点​​

1. ​​潜在性能开销​​：续期操作会增加 Redis 请求频率。
2. ​​客户端崩溃风险​​：如果客户端崩溃且未释放锁，看门狗会持续续期，导致锁永久占用（需依赖超时机制或手动干预）。

​​五、配置与调优​​

​​1. 自定义锁过期时间​​

可以通过 lock.lock(leaseTime, timeUnit) 指定锁的初始过期时间：

// 设置锁过期时间为 60 秒
lock.lock(60, TimeUnit.SECONDS);

​​2. 关闭看门狗​​

不推荐关闭，但可通过设置 leaseTime 为 -1 禁用自动续期：

// 锁永不自动续期（需手动释放）
lock.lock(-1, TimeUnit.SECONDS);

​​3. 调整续期间隔​​

通过修改 Redisson 配置调整续期频率（需源码定制）。

​​六、典型应用场景​​

1. ​​长事务处理​​：如订单支付、批量数据同步。
2. ​​微服务分布式锁​​：确保跨服务资源一致性。
3. ​​定时任务防并发​​：避免多个节点同时执行同一任务。

​​七、总结​​

Redisson 的看门狗机制通过​​动态续期​​解决了分布式锁因业务耗时过长导致的失效问题，其核心是：

1. 基于 Redis 的 EXPIRE 命令实现锁续期。
2. 通过后台线程监控锁状态并自动续期。
3. 结合唯一标识和 Lua 脚本保证安全性。

​​使用建议​​：

• 默认开启看门狗，合理设置锁的初始过期时间。
• 在业务逻辑中确保及时释放锁（调用 unlock()）。
• 对于极高并发场景，可结合 Redisson 的看门狗日志监控性能开销。