Redis（73）如何处理Redis分布式锁的死锁问题？

处理Redis分布式锁的死锁问题，可以采取以下一些方法：

设置锁的自动过期时间：
- 使用EX和PX参数设置锁的超时时间，确保锁在持有过久后自动释放，避免死锁。
使用看门狗模式：
- 通过不断刷新锁的过期时间来维持锁的有效性，防止锁的持有者因为长时间操作而导致锁自动过期。
确保锁的唯一性和原子性：
- 使用具有唯一标识的锁值来确保释放锁时的准确性，避免因误删导致的死锁问题。
故障恢复机制：
- 在检测到锁持有者失效后，其他节点可以尝试获取锁，确保系统的高可用性。

下面是一个示例代码，结合上述方法展示如何处理Redis分布式锁的死锁问题：

1import redis.clients.jedis.Jedis;
2import redis.clients.jedis.params.SetParams;
3
4public class DistributedLockWithWatchdog {
5    private Jedis jedis;
6    private String lockKey;
7    private String lockValue;
8    private int expireTime;
9    private volatile boolean stopRenewal = false;
10
11    public DistributedLockWithWatchdog(Jedis jedis, String lockKey, int expireTime) {
12        this.jedis = jedis;
13        this.lockKey = lockKey;
14        this.expireTime = expireTime;
15        this.lockValue = String.valueOf(Thread.currentThread().getId());
16    }
17
18    public boolean acquireLock() {
19        SetParams params = new SetParams().nx().px(expireTime);
20        String result = jedis.set(lockKey, lockValue, params);
21        if ("OK".equals(result)) {
22            startWatchdog();
23            return true;
24        }
25        return false;
26    }
27
28    public boolean releaseLock() {
29        stopWatchdog();
30        String luaScript = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then " +
31                           "return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
32        Object result = jedis.eval(luaScript, 1, lockKey, lockValue);
33        return result.equals(1L);
34    }
35
36    private void startWatchdog() {
37        Thread watchdog = new Thread(() -> {
38            while (!stopRenewal) {
39                try {
40                    Thread.sleep(expireTime / 2);
41                    jedis.pexpire(lockKey, expireTime);
42                } catch (InterruptedException e) {
43                    Thread.currentThread().interrupt();
44                }
45            }
46        });
47        watchdog.setDaemon(true);
48        watchdog.start();
49    }
50
51    private void stopWatchdog() {
52        stopRenewal = true;
53    }
54
55    public void executeWithLock(Runnable task) {
56        if (acquireLock()) {
57            try {
58                task.run();
59            } finally {
60                boolean released = releaseLock();
61                if (released) {
62                    System.out.println("Lock released after task execution.");
63                } else {
64                    System.out.println("Failed to release lock.");
65                }
66            }
67        } else {
68            System.out.println("Failed to acquire lock, try again later.");
69        }
70    }
71
72    public static void main(String[] args) {
73        Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
74        DistributedLockWithWatchdog lock = new DistributedLockWithWatchdog(jedis, "resource_lock", 10000);
75
76        lock.executeWithLock(() -> {
77            System.out.println("Executing critical section.");
78            // Simulate long running task
79            try {
80                Thread.sleep(8000);
81            } catch (InterruptedException e) {
82                Thread.currentThread().interrupt();
83            }
84            System.out.println("Critical section completed.");
85        });
86
87        jedis.close();
88    }
89}
90

代码详解

锁的获取与释放：
- acquireLock()方法使用NX和PX参数设置锁的唯一性和过期时间，确保锁的原子性和自动过期。
- releaseLock()方法使用Lua脚本确保释放锁的原子性，避免误删其他线程持有的锁。
看门狗机制：
- startWatchdog()方法启动一个守护线程，定期刷新锁的过期时间，防止锁的自动过期。
- stopWatchdog()方法用于停止守护线程。
执行带锁的任务：
- executeWithLock(Runnable task)方法封装了锁的获取、任务执行和锁的释放逻辑，确保任务在锁的保护下执行。

通过上述方法，可以有效处理Redis分布式锁的死锁问题，确保分布式系统的稳定性和高可用性。

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