分布式锁是一种常见的协调分布式系统的机制，在分布式环境下保证数据的一致性和可用性。分布式锁的实现有很多种方式，其中较为常见的方式是利用redis实现分布式锁。
在使用 Redis 实现分布式锁时，我们通常使用 SET key value [EX seconds] [NX] 命令来给某个 key 设置一个具有过期时间的值作为锁。其中 EX 参数表示设置过期时间，当 Redis 客户端连接断开或者达到过期时间时，锁会自动失效。但是，在一些特殊情况下，由于网络波动等原因，我们可能无法及时续期更新锁的过期时间，这会导致锁在没有被显式释放的情况下过期，从而引发并发问题。
Redisson 的看门狗就是为了解决这个问题而设计的。它会在获取锁之后启动一个后台任务定期地对锁进行“续期”，即更新锁的过期时间。具体来说，每次启动续期任务时，会通过 set(key, value, XX, PX, ttl) 命令更新锁的过期时间，同时记录该任务与锁的对应关系。在锁释放或过期时，会取消相应的续期任务，从而保证锁的有效性。
Redisson 的 RedissonLock 类主要通过下面五个方法实现Watchdog机制：
下面讲解各个方法的源码片段
1. tryAcquireAsync
private <T> RFuture<Long> tryAcquireAsync(long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId) {
// 如果设置了超时时间，调用 tryLockInnerAsync 方法尝试加锁并设置过期时间。
if (leaseTime != -1) {
return tryLockInnerAsync(leaseTime, unit, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
}
// 否则仅获取锁，并返回剩余时间。
// 计算剩余过期时间
RFuture<Long> ttlRemainingFuture = tryLockInnerAsync(commandExecutor.getConnectionManager().getCfg().getLockWatchdogTimeout(),
TimeUnit.MILLISECONDS, threadId, RedisCommands.EVAL_LONG);
// 当获取剩余过期时间的异步操作完成后，判断是否获取到锁，如果获取到，开始定时任务自动续期
ttlRemainingFuture.onComplete((ttlRemaining, e) -> {
if (e != null) {
return;
}
// 如果返回值为 null 表示已经拥有锁
if (ttlRemaining == null) {
// 开始定期检查锁是否过期，如果没有过期则续期
scheduleExpirationRenewal(threadId);
}
});
return ttlRemainingFuture;
}
Redisson在lock方法执行时，会调用tryAcquireAsync方法获取锁，在获取到锁时，上面示例代码种会调用scheduleExpirationRenewal(threadId)方法，开启定时检查是否过期和自动续期的定时任务，这里其实就是看门狗机制的创建点。
2. scheduleExpirationRenewal
private void scheduleExpirationRenewal(long threadId) {
ExpirationEntry entry = new ExpirationEntry();
// 在 EXPIRATION_RENEWAL_MAP 中添加一个新的键值对，如果该键名已存在，则将 threadId 添加到该键名的队列中。
ExpirationEntry oldEntry = EXPIRATION_RENEWAL_MAP.putIfAbsent(getEntryName(), entry);
if (oldEntry != null) {
oldEntry.addThreadId(threadId);
} else { // 如果该键名不存在，则添加一个新的键值对，并执行 renewExpiration() 方法续约该锁的过期时间。
entry.addThreadId(threadId);
renewExpiration();
}
}
当一个线程获取到锁时，会调用 scheduleExpirationRenewal() 方法向 EXPIRATION_RENEWAL_MAP （ConcurrentHashMap 对象）中添加一个新的键值对，如果该键名已存在，则将 threadId 添加到该键名的队列中；否则，添加一个新的键值对，并调用 renewExpiration() 方法续约该锁的过期时间。
3. renewExpiration
private void renewExpiration() {
// 从 EXPIRATION_RENEWAL_MAP 中查找当前锁实例，并获取相应的 ExpirationEntry 对象。
ExpirationEntry ee = EXPIRATION_RENEWAL_MAP.get(getEntryName());
if (ee == null) {
return;
}
// 创建一个定时任务（Timeout），在线程持有该锁时执行续期操作。
Timeout task = commandExecutor.getConnectionManager().newTimeout(new TimerTask() {
@Override
public void run(Timeout timeout) throws Exception {
ExpirationEntry ent = EXPIRATION_RENEWAL_MAP.get(getEntryName());
if (ent == null) {
return;
}
Long threadId = ent.getFirstThreadId();
if (threadId == null) {
return;
}
// 异步更新锁的过期时间，并在操作完成后进行回调处理。
RFuture<Boolean> future = renewExpirationAsync(threadId);
future.onComplete((res, e) -> {
if (e != null) {
log.error("Can't update lock " + getName() + " expiration", e);
return;
}
// 如果续期成功，则重新安排定时任务
if (res) {
renewExpiration();
}
});
}
}, internalLockLeaseTime / 3, TimeUnit.MILLISECONDS); // 定时任务的间隔为锁到期时间的三分之一
// 将该定时任务存储在 ExpirationEntry 实体中，方便后续处理。
ee.setTimeout(task);
}
在该方法内部，首先通过 getEntryName() 获取当前锁实例的名称，然后从 EXPIRATION_RENEWAL_MAP 中查找该名称对应的 ExpirationEntry 对象。如果对象不存在，则直接返回即可；否则，创建一个新的定时任务，该任务会在 internalLockLeaseTime / 3 毫秒后执行，并尝试异步更新锁的过期时间。如果更新成功，则会再次调用 renewExpiration() 方法，以便持续延长锁的过期时间。这个定时任务通俗的讲就是所谓的看门狗。当然，这里更新过期时间的操作是通过调用 renewExpirationAsync() 实现的，它仍然是一个异步操作。
4. renewExpirationAsync
protected RFuture<Boolean> renewExpirationAsync(long threadId) {
// 使用 evalWriteAsync 方法执行 EVAL 命令
return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,
// EVAL 命令的脚本，根据给定的键和参数进行判断和更新
"if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then " +
// 如果指定的键和参数都存在，则续约该键的过期时间
"redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
// 并返回操作成功的标志
"return 1; " +
"end; " +
// 如果指定的键和参数不匹配，则返回操作失败的标志
"return 0;",
// EVAL 命令中用到的键
Collections.<Object>singletonList(getName()),
// 续约的过期时间，在 Redisson 中为 internalLockLeaseTime
internalLockLeaseTime,
// 获取锁的名称，由线程 ID 和当前 Redisson 实例 ID 组成
getLockName(threadId)
);
}
此方法主要是用于在获取分布式锁的情况下，对锁的过期时间进行续约的操作。其中，
RedisCommands.EVAL_BOOLEAN 代表执行 EVAL 命令后返回的数据类型为 Boolean 类型；getKey() 方法用于获取锁的名称，该名称由锁的前缀和锁的 ID 组成；getLockName(threadId) 方法用于获取当前线程获取锁后的锁名称，之所以要使用当前 Redisson 实例 ID 与线程 ID 组合作为锁名称，是为了确保在多个 Redisson 实例下，所有线程都能够正确地获取到锁名并正确地执行续约操作。
5.cancelExpirationRenewal
void cancelExpirationRenewal(Long threadId) {
// 从 EXPIRATION_RENEWAL_MAP 中查找当前锁实例，并获取相应的 ExpirationEntry 对象。
ExpirationEntry task = EXPIRATION_RENEWAL_MAP.get(getEntryName());
if (task == null) {
return;
}
// 如果传入了调用者线程 ID，则从任务中移除该线程 ID。
if (threadId != null) {
task.removeThreadId(threadId);
}
// 如果线程 ID 为空，或者任务已经没有任何线程在持有它了，则取消任务并从 EXPIRATION_RENEWAL_MAP 中删除该实体。
if (threadId == null || task.hasNoThreads()) {
Timeout timeout = task.getTimeout();
if (timeout != null) {
timeout.cancel(); // 取消定时任务
}
EXPIRATION_RENEWAL_MAP.remove(getEntryName()); // 从 EXPIRATION_RENEWAL_MAP 中删除实体
}
}
这个方法主要是用于取消延长锁过期时间的定时任务。当一个线程在unlock释放锁时，便会调用这个方法。在该方法内部，首先通过 getEntryName() 获取当前锁实例的名称，然后从 EXPIRATION_RENEWAL_MAP 中查找该名称对应的 ExpirationEntry 对象。如果对象不存在，则直接返回即可；否则，如果传入了调用者线程 ID，则从任务中移除该线程 ID。接着，如果线程 ID 为空，或者任务已经没有任何线程在持有它了，则取消任务并从 EXPIRATION_RENEWAL_MAP 中删除该实体。需要注意的是，取消定时任务的操作是通过调用 timeout.cancel() 实现的，它会将定时任务从时间轮中移除。由于 Redisson 是基于.NETty 的，所以它使用的是 HashedWheelTimer，这个定时器底层是基于时间轮实现的，并且支持动态添加和删除定时任务。
使用Redisson分布式锁的看门狗应注意以下几个问题：
