阿里二面:redis分布式锁过期了但业务还没有执行完,怎么办

发布于 2022-5-5 12:53
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面试官:你们系统是怎么实现分布式锁的?

我:我们使用了redis的分布式锁。具体做法是后端接收到请求后加入一个分布式锁,如果加锁成功,就执行业务,如果加锁失败就等待锁或者拒绝请求。业务执行完成后释放锁。

面试官:能说一下具体使用的命令吗?

我:我们使用的是SETNX命令,具体如下:

SETNX KEY_NAME VALUE

设置成功返回1,设置失败返回0。如下图,客户端1加锁成功,客户端2获取锁失败:阿里二面:redis分布式锁过期了但业务还没有执行完,怎么办-开源基础软件社区

面试官:这样设置会不会有问题呢?如果加锁成功的客户端挂了怎么办?

SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] NX

面试官:设置了过期时间,如果业务还没有执行完成,但是redis锁过期了,怎么办?

我:需要对锁进行续约。

面试官:能说一下具体怎么操作吗?

我:设置锁成功后,启动一个watchdog,每隔一段时间(比如10s)为当前分布式锁续约,也就是每隔10s重新设置当前key的超时时间。命令如下:

EXPIRE <key> <seconds>

整个流程如下:阿里二面:redis分布式锁过期了但业务还没有执行完,怎么办-开源基础软件社区

面试官:watchdog怎么实现呢?

我:当客户端加锁成功后,可以启动一个定时任务,每隔10s(最好支持配置)来检测业务是否处理完成,检测的依据就是判断分布式锁的key是否还存在,如果存在,就进行续约。

面试官:如果当前线程已经处理完,这个key是被其他客户端写入的呢?

我:可以为每个客户端指定一个clientID,在VALUE中增加一个clientID的前缀,这样在续锁的时候,可以判断当前分布式锁的value前缀来确定是不是当前客户端的,如果是再续锁,否则不做处理。

面试官:你们的续锁功能是自己实现的吗?

我:我们用的redisson的分布式锁方案,使用redisson获取分布式锁非常简单,代码如下:

RLock lock = redisson.getLock("client-lock");
lock.lock();
try {
    //处理业务
} catch (Exception e) {
    //处理异常
} finally {
    lock.unlock();
}

具体原理是:如果客户端1加锁成功,这个分布式锁超时时间默认是30秒(可以通过Config.lockWatchdogTimeout来修改)。加锁成功后,就会启动一个watchdog,watchdog是一个后台线程,会每隔10秒检查一下客户端1是否还持有锁key,如果是,就延长锁key的生存时间,延长操作就是再次把锁key的超时时间设置成30s。

面试官:redisson里的定时器怎么实现的?

我:redisson定时器使用的是netty-common包中的HashedWheelTime来实现的。

面试官:如果client1宕机了,这时分布式锁还可以续期吗?

我:因为分布式锁的续期是在客户端执行的,所以如果client1宕机了,续期线程就不能工作了,也就不能续期了。这时应该把分布式锁删除,让其他客户端来获取。

面试官:那如果client1宕机了,其他客户端需要等待30s才能有机会获取到锁,有办法立刻删除锁吗?

我:因为client1宕机了,只能等到超时时间后锁被自动删除。如果要立刻删除,需要增加额外的工作,比如增加哨兵机制,让哨兵来维护所有redis客户端的列表。哨兵定时监控客户端是否宕机,如果检测到宕机,立刻删除这个客户端的锁。如下图:阿里二面:redis分布式锁过期了但业务还没有执行完,怎么办-开源基础软件社区

这里的哨兵并不是redis的哨兵,而且为了检测客户端故障业务系统自己做的哨兵。

面试官:如果不用redisson,怎么实现分布式锁续锁呢?比如springboot2.0默认使用redis客户端是Lettuce。

我:Lettuce并没有提供像redisson这样的watchdog机制,所以续锁需要业务系统自己实现。可以分为以下几步来实现:

加锁的命令,我们参照spring包里的分布式锁代码,如果锁存在并且是当前客户端加的锁,那就续锁,如果锁不存在,则加锁。代码如下:

private static final String OBTAIN_LOCK_SCRIPT =
        "local lockClientId = redis.call('GET', KEYS[1])\n" +
                "if lockClientId == ARGV[1] then\n" +
                "  redis.call('PEXPIRE', KEYS[1], ARGV[2])\n" +
                "  return true\n" +
                "elseif not lockClientId then\n" +
                "  redis.call('SET', KEYS[1], ARGV[1], 'PX', ARGV[2])\n" +
                "  return true\n" +
                "end\n" +
                "return false";

把锁保存在一个数据结构里,比如HashMap,定时任务定时扫描这个map,对每个锁进行续锁操作。代码如下:

private final Map<String, RedisLock> locks = new ConcurrentHashMap<>();

续锁命令

private static final String RENEW_LOCK_SCRIPT =
            "local lockClientId = redis.call('GET', KEYS[1])\n" +
                    "if lockClientId == ARGV[1] then\n" +
                    "  redis.call('PEXPIRE', KEYS[1], ARGV[2])\n" +
                    "  return true\n" +
                    "end\n" +
                    "return false";

如果锁是当前客户端加的,那就续锁,否则失败。

写一个定时任务,定时执行续锁代码:

redisTemplate.execute(renewLockScript,
                        Collections.singletonList(lockKey), clientId,
                        String.valueOf(expireAfter));

面试官:这个问题就聊到这里,咱们下一个问题...

本文转载自微信公众号「君哥聊技术」

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/z4YRt5Q3URcUG_nF83gYhQ。

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已于2022-5-5 12:53:28修改
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