最全面试官:Redis 分布式锁如何自动续期(1),20道Java工程师面试必问题

总结

对于面试还是要好好准备的,尤其是有些问题还是很容易挖坑的,例如你为什么离开现在的公司(你当然不应该抱怨现在的公司有哪些不好的地方,更多的应该表明自己想要寻找更好的发展机会,自己的一些现实因素,比如对于我而言是现在应聘的公司离自己的家更近,又或者是自己工作到达了迷茫期,想跳出迷茫期等等)

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Redissson tryLock

public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {

long time = unit.toMillis(waitTime);

long current = System.currentTimeMillis();

long threadId = Thread.currentThread().getId();

// 1.尝试获取锁

Long ttl = tryAcquire(leaseTime, unit, threadId);

// lock acquired

if (ttl == null) {

return true;

}

// 申请锁的耗时如果大于等于最大等待时间,则申请锁失败.

time -= System.currentTimeMillis() - current;

if (time <= 0) {

acquireFailed(threadId);

return false;

}

current = System.currentTimeMillis();

/**

  • 2.订阅锁释放事件,并通过 await 方法阻塞等待锁释放,有效的解决了无效的锁申请浪费资源的问题:

  • 基于信息量,当锁被其它资源占用时,当前线程通过 Redis 的 channel 订阅锁的释放事件,一旦锁释放会发消息通知待等待的线程进行竞争.

  • 当 this.await 返回 false,说明等待时间已经超出获取锁最大等待时间,取消订阅并返回获取锁失败.

  • 当 this.await 返回 true,进入循环尝试获取锁.

*/

RFuture subscribeFuture = subscribe(threadId);

// await 方法内部是用 CountDownLatch 来实现阻塞,获取 subscribe 异步执行的结果(应用了 Netty 的 Future)

if (!subscribeFuture.await(time, TimeUnit.MILLISECONDS)) {

if (!subscribeFuture.cancel(false)) {

subscribeFuture.onComplete((res, e) -> {

if (e == null) {

unsubscribe(subscribeFuture, threadId);

}

});

}

acquireFailed(threadId);

return false;

}

try {

// 计算获取锁的总耗时,如果大于等于最大等待时间,则获取锁失败.

time -= System.currentTimeMillis() - current;

if (time <= 0) {

acquireFailed(threadId);

return false;

}

/**

  • 3.收到锁释放的信号后,在最大等待时间之内,循环一次接着一次的尝试获取锁

  • 获取锁成功,则立马返回 true,

  • 若在最大等待时间之内还没获取到锁,则认为获取锁失败,返回 false 结束循环

*/

while (true) {

long currentTime = System.currentTimeMillis();

// 再次尝试获取锁

ttl = tryAcquire(leaseTime, unit, threadId);

// lock acquired

if (ttl == null) {

return true;

}

// 超过最大等待时间则返回 false 结束循环,获取锁失败

time -= System.currentTimeMillis() - currentTime;

if (time <= 0) {

acquireFailed(threadId);

return false;

}

/**

  • 6.阻塞等待锁(通过信号量(共享锁)阻塞,等待解锁消息):

*/

currentTime = System.currentTimeMillis();

if (ttl >= 0 && ttl < time) {

//如果剩余时间(ttl)小于wait time ,就在 ttl 时间内,从Entry的信号量获取一个许可(除非被中断或者一直没有可用的许可)。

getEntry(threadId).getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);

} else {

//则就在wait time 时间范围内等待可以通过信号量

getEntry(threadId).getLatch().tryAcquire(time, TimeUnit.MILLISECONDS);

}

// 更新剩余的等待时间(最大等待时间-已经消耗的阻塞时间)

time -= System.currentTimeMillis() - currentTime;

if (time <= 0) {

acquireFailed(threadId);

return false;

}

}

} finally {

// 7.无论是否获得锁,都要取消订阅解锁消息

unsubscribe(subscribeFuture, threadId);

}

return get(tryLockAsync(waitTime, leaseTime, unit));

}

  • 尝试获取锁,返回 null 则说明加锁成功,返回一个数值,则说明已经存在该锁,ttl 为锁的剩余存活时间。

  • 如果此时客户端 2 进程获取锁失败,那么使用客户端 2 的线程 id(其实本质上就是进程 id)通过 Redis 的 channel 订阅锁释放的事件。如果等待的过程中一直未等到锁的释放事件通知,当超过最大等待时间则获取锁失败,返回 false,也就是第 39 行代码。如果等到了锁的释放事件的通知,则开始进入一个不断重试获取锁的循环。

  • 循环中每次都先试着获取锁,并得到已存在的锁的剩余存活时间。如果在重试中拿到了锁,则直接返回。如果锁当前还是被占用的,那么等待释放锁的消息,具体实现使用了信号量 Semaphore 来阻塞线程,当锁释放并发布释放锁的消息后,信号量的 release() 方法会被调用,此时被信号量阻塞的等待队列中的一个线程就可以继续尝试获取锁了。

  • 当锁正在被占用时,等待获取锁的进程并不是通过一个 while(true) 死循环去获取锁,而是利用了 Redis 的发布订阅机制,通过 await 方法阻塞等待锁的进程,有效的解决了无效的锁申请浪费资源的问题。

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5、看门狗如何自动续期


Redisson看门狗机制, 只要客户端加锁成功,就会启动一个 Watch Dog。

private  RFuture tryAcquireAsync(long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {

if (leaseTime != -1) {

return tryLockInnerAsync(leaseTime, unit, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);

}

RFuture ttlRemainingFuture = tryLockInnerAsync(commandExecutor.getConnectionManager().getCfg().getLockWatchdogTimeout(), TimeUnit.MILLISECONDS, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);

ttlRemainingFuture.onComplete((ttlRemaining, e) -> {

if (e != null) {

return;

}

// lock acquired

if (ttlRemaining == null) {

scheduleExpirationRenewal(threadId);

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