Redisson 的 看门狗（Watch Dog）机制 是其分布式锁实现中的核心特性，用于解决分布式锁因业务执行时间过期而导致锁提前释放的问题。以下是对其原理、作用和实现的详细解析：
一、为什么需要看门狗机制？
在分布式系统中，使用 Redis 实现分布式锁时，通常需要为锁设置一个 过期时间（TTL），以防止客户端因异常（如宕机、网络故障）导致锁无法释放，进而阻塞其他客户端。然而，这会引入一个问题：
- 锁过期时间设置太短：业务逻辑可能未执行完毕，锁就提前释放，导致其他客户端获取锁，引发并发问题。
- 锁过期时间设置太长：如果客户端异常退出，锁会长时间无法释放，影响系统可用性。
看门狗机制通过 自动续期 解决这一矛盾，确保锁在业务执行期间始终有效，同时避免锁长时间占用资源。
二、看门狗机制的核心原理
- 锁的初始设置
- 当客户端通过
lock()或tryLock()获取锁时，若未指定锁的过期时间（leaseTime），Redisson 会默认设置锁的初始过期时间为 30 秒。 - 同时，Redisson 会启动一个 后台定时任务（看门狗线程），定期检查锁的状态并自动续期。
- 当客户端通过
- 自动续期逻辑
- 续期频率：默认每隔 10 秒（即锁初始过期时间的 1/3）续期一次。
- 续期操作：通过 Redis 的
EXPIRE命令，将锁的过期时间重置为初始值（如 30 秒）。 - 续期条件：只有当前持有锁的客户端仍在运行且未主动释放锁时，续期操作才会触发。
- 锁的释放
- 当客户端主动调用
unlock()方法释放锁时，Redisson 会通过 Lua 脚本验证锁的持有者身份（通过唯一标识，如UUID + 线程 ID），确保只有锁的持有者能释放锁。 - 如果客户端异常退出（如宕机），看门狗线程无法运行，锁会在 初始过期时间（30 秒）后自动释放。
- 当客户端主动调用
三、看门狗机制的工作流程
- 获取锁
- 客户端调用
lock()或tryLock()方法获取锁。 - 若未指定
leaseTime，Redisson 会设置锁的初始过期时间为 30 秒，并启动看门狗线程。
- 客户端调用
- 后台续期
- 看门狗线程每隔 10 秒检查锁是否仍被当前客户端持有。
- 如果锁存在且持有者是当前客户端，则通过 Lua 脚本将锁的过期时间重置为 30 秒。
- 锁释放
- 客户端主动调用
unlock()方法释放锁。 - 看门狗线程停止续期，锁的生命周期结束。
- 客户端主动调用
四、看门狗机制的实现细节
- Lua 脚本保证原子性
- 续期操作通过 Lua 脚本执行，确保检查锁是否存在和更新过期时间的原子性，避免并发问题。
- 示例 Lua 脚本：
if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]) return 1 end return 0
- 定时任务管理
- Redisson 使用
EXPIRATION_RENEWAL_MAP管理所有续期任务，确保每个锁的续期任务独立运行。 - 定时任务由
TimerTask实现，默认使用Netty的HashedWheelTimer。
- Redisson 使用
- 参数配置
- 默认配置：
- 初始过期时间：
30s（internalLockLeaseTime） - 续期间隔：
10s（internalLockLeaseTime / 3）
- 初始过期时间：
- 自定义配置：
- 可通过
config.setLockWatchdogTimeout(...)修改默认续期时间。 - 若手动指定
leaseTime（如lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS)），看门狗机制 不会生效。
- 可通过
- 默认配置：
五、如何启用看门狗机制？
- 默认启用
- 直接调用
lock()方法，不指定leaseTime：RLock lock = redisson.getLock("myLock"); lock.lock(); // 默认启用看门狗机制
- 直接调用
- 显式启用
- 调用
tryLock()方法时，将leaseTime设置为-1：RLock lock = redisson.getLock("myLock"); lock.tryLock(-1, 30, TimeUnit.SECONDS); // leaseTime=-1 启用看门狗
- 调用
- 禁用看门狗
- 手动指定
leaseTime，看门狗机制不会生效：RLock lock = redisson.getLock("myLock"); lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS); // leaseTime=10s，看门狗不生效
- 手动指定
六、看门狗机制的注意事项
- 避免死锁
- 如果客户端异常退出（如宕机），看门狗线程无法运行，锁会在初始过期时间后自动释放，避免死锁。
- 正确释放锁
- 业务逻辑执行完成后，必须显式调用
unlock()方法释放锁，否则可能造成资源浪费。
- 业务逻辑执行完成后，必须显式调用
- 性能影响
- 看门狗机制会增加 Redis 的请求次数（每次续期一次
EXPIRE操作），需根据业务需求权衡锁的过期时间和续期频率。
- 看门狗机制会增加 Redis 的请求次数（每次续期一次
- 主从一致性问题
- Redisson 的看门狗机制基于单节点实现，若需强一致性，可使用 Redlock（红锁）算法，但性能开销较大。
七、总结
Redisson 的看门狗机制通过 自动续期 解决了分布式锁的过期时间设置难题，既避免了锁提前释放导致的并发问题，又防止了锁长时间占用资源。其核心在于：
- 动态续期：根据业务执行时间自动延长锁的过期时间。
- 原子操作：通过 Lua 脚本确保续期操作的原子性。
- 灵活配置：支持自定义初始过期时间和续期间隔。
在实际使用中，需根据业务场景合理配置参数，并确保正确释放锁，以充分发挥看门狗机制的优势。
THE END
