redisson看门狗实现原理

Redisson 看门狗（Watch Dog）机制实现原理

Redisson 的 Watch Dog 机制是分布式锁的核心组件之一，用于 自动续期 锁的过期时间，防止业务逻辑执行时间超过锁的持有时间，导致锁提前释放而引发并发问题。以下是其实现原理的详细分析：

1. 看门狗的核心作用

• 问题背景：
  当线程获取锁后，如果业务执行时间超过锁的过期时间（如设置的 leaseTime=30s），锁可能会被其他线程获取，导致数据不一致。

• 解决方案：
  Watch Dog 会 定期检查 并 自动延长锁的过期时间，确保业务执行完成前锁不会失效。

2. 看门狗的工作流程

（1）加锁时启动看门狗

当使用 tryLock() 或 lock() 方法获取锁时：

• 如果 不指定 leaseTime（即锁无固定过期时间），Redisson 会 自动启动 Watch Dog。

• 如果 指定 leaseTime（如 lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS)），则 不会启动 Watch Dog（由业务自行控制锁的释放）。

关键代码（RedissonLock.class）

java

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// 如果未指定 leaseTime，则启动 Watch Dog
if (leaseTime == -1) {
    // 设置默认过期时间（30秒）
    internalLockLeaseTime = lockWatchdogTimeout;
    // 启动 Watch Dog
    scheduleExpirationRenewal(threadId);
}

（2）Watch Dog 的续期逻辑

Watch Dog 本质上是一个 后台定时任务，默认每 10 秒 检查一次锁的状态，并重置锁的过期时间（续期至 30 秒）。

续期任务（renewExpiration()）

java

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protected void renewExpiration() {
    // 1. 获取当前线程的锁信息
    ExpirationEntry entry = EXPIRATION_RENEWAL_MAP.get(getEntryName());
    if (entry == null) {
        return;
    }

    // 2. 创建定时任务，每 10 秒执行一次
    Timeout task = commandExecutor.getConnectionManager()
            .newTimeout(new TimerTask() {
                @Override
                public void run(Timeout timeout) {
                    // 3. 检查锁是否仍被当前线程持有
                    if (EXPIRATION_RENEWAL_MAP.containsKey(getEntryName())) {
                        // 4. 执行 Lua 脚本，延长锁的过期时间
                        RFuture<Boolean> future = renewExpirationAsync(threadId);
                        future.onComplete((res, e) -> {
                            if (e != null) {
                                log.error("Can't update lock expiration", e);
                                return;
                            }
                            if (res) {
                                // 5. 递归调用，继续续期
                                renewExpiration();
                            }
                        });
                    }
                }
            }, lockWatchdogTimeout / 3, TimeUnit.MILLISECONDS); // 默认 10 秒（30s / 3）
    entry.setTimeout(task);
}

Lua 续期脚本

lua

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-- KEYS[1]: 锁的 Key
-- ARGV[1]: 过期时间（30s）
-- ARGV[2]: 客户端唯一标识（UUID + 线程ID）

-- 1. 检查锁是否仍由当前线程持有
if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then
    -- 2. 延长锁的过期时间
    redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]);
    return 1;
end;
return 0;

（3）释放锁时关闭 Watch Dog

当调用 unlock() 时，Redisson 会 清理 Watch Dog 任务，避免不必要的续期。

关键代码

java

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@Override
public void unlock() {
    try {
        // 1. 释放锁
        get(unlockAsync(Thread.currentThread().getId()));
    } finally {
        // 2. 取消 Watch Dog 任务
        cancelExpirationRenewal(Thread.currentThread().getId());
    }
}

3. 关键配置参数

4. 看门狗的适用场景

（1）适合使用 Watch Dog 的情况

• 业务执行时间不确定（如网络请求、复杂计算）。

• 需要防止锁意外过期（如 GC 停顿导致业务阻塞）。

（2）不适合使用 Watch Dog 的情况

• 能明确预估业务时间（如 leaseTime=10s，业务肯定在 5s 内完成）。

• 对锁的持有时间敏感（如严格要求锁 10s 后必须释放）。

5. 与其他方案的对比

6. 最佳实践

1. 推荐使用默认 Watch Dog（不指定 leaseTime），避免锁提前释放。

2. 避免滥用锁：锁的粒度要小（如 lock:order:1001 而非 lock:order）。

3. 监控 Watch Dog：如果发现续期失败，可能是 Redis 连接问题或锁被强制删除。

总结

Redisson 的 Watch Dog 机制 通过 后台定时任务 + Lua 脚本续期，解决了分布式锁在长业务场景下的 自动保活问题，是生产环境高可用分布式锁的核心保障。

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