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Redis红锁中的看门狗机制

news 2025/7/18 15:42:08

在 Java 构建微服务或高并发系统时，Redis 分布式锁几乎是标配。为了提高分布式锁的可靠性，Redis 官方提出了 RedLock（红锁）算法，并推荐在加锁过程中引入看门狗机制，以解决锁过早释放的问题。

本文将详细讲解：

为什么在红锁中需要看门狗机制
Java 中如何实现看门狗机制（包含 Redisson 和手动实现）
实战建议与注意事项

一、红锁中的锁过期问题

🧨 场景

你使用 Redis 设置一个 10 秒的分布式锁：

SET my-lock <UUID> NX PX 10000

但你的业务逻辑执行了 15 秒 —— 锁在中途自动过期，其他客户端误以为锁已释放，并发执行了本不该同时执行的逻辑！

✅ 解决方案：看门狗机制

引入看门狗机制（Watchdog），定期刷新锁的过期时间，只要业务还在运行，就自动延长锁的 TTL，防止锁失效。

二、Redisson 的自动续期机制（内置看门狗）

Redisson 是 Java 中使用 Redis 分布式锁的首选框架，封装了红锁和看门狗机制。

✅ 使用示例：

RLock lock = redissonClient.getLock("my-lock");lock.lock(); // 默认开启看门狗机制，自动续期try {// 执行业务逻辑（不管你多久，锁都不会提前释放）doSomeLongRunningJob();
} finally {lock.unlock(); // 手动释放锁
}

🔍 内部原理：

默认锁 TTL 为 30 秒
Redisson 启动一个定时任务，每 10 秒向 Redis 发送 PEXPIRE 续期
如果客户端宕机或线程终止，Redisson 停止续期，Redis 自动删除锁

三、手动实现看门狗机制（不使用 Redisson）

如果你不使用 Redisson，而是用原生 Redis 客户端（如 Jedis、Lettuce），也可以手动实现看门狗。

🧵 手动看门狗 + 锁代码示例（Jedis）

public class RedisLockWithWatchdog {private static final String LOCK_KEY = "my-lock";private static final String LOCK_VALUE = UUID.randomUUID().toString();private static final int TTL_SECONDS = 10;private static final int WATCHDOG_INTERVAL = 5;private static volatile boolean running = true;private static Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);public static void main(String[] args) {if (tryLock()) {// 启动看门狗线程Thread watchdog = new Thread(() -> {while (running) {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(WATCHDOG_INTERVAL);String val = jedis.get(LOCK_KEY);if (LOCK_VALUE.equals(val)) {jedis.expire(LOCK_KEY, TTL_SECONDS);System.out.println("🔄 看门狗续期锁");} else {break; // 锁已失效或被别人抢了}} catch (InterruptedException e) {break;}}});watchdog.start();try {System.out.println("🚀 执行业务逻辑");TimeUnit.SECONDS.sleep(20); // 模拟长时间任务} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {unlock();running = false;}}}private static boolean tryLock() {String result = jedis.set(LOCK_KEY, LOCK_VALUE, "NX", "EX", TTL_SECONDS);return "OK".equals(result);}private static void unlock() {if (LOCK_VALUE.equals(jedis.get(LOCK_KEY))) {jedis.del(LOCK_KEY);System.out.println("✅ 锁释放成功");}}
}

☑️ 说明：

WATCHDOG_INTERVAL 是看门狗执行间隔，建议设为 TTL 的一半或 1/3
解锁时使用 UUID 验证防止误删他人锁
如果进程崩溃，看门狗线程终止，Redis 锁会自动过期

四、注意事项与最佳实践

问题	解决建议
锁被提前释放	使用看门狗定期续期
Redisson 看门狗间隔	可通过 `setLockWatchdogTimeout()` 自定义
客户端宕机	看门狗线程停止，Redis 锁自动过期，无需人工清理
UUID 锁标识	加锁/续期/解锁都要验证 UUID，确保锁归属
业务异常	`try-finally` 必须保证锁一定释放

五、总结

项目	Redisson 自动看门狗	手动实现
简洁性	✅ 非常方便	❌ 代码复杂
安全性	✅ 多线程安全	⚠ 需小心并发
灵活性	✅ 支持配置 TTL	✅ 可自定义逻辑
建议使用	✅ 推荐生产使用	🧪 适合学习实验