ShedLock与Hazelcast集成中的优雅锁释放机制实践
在分布式系统中,定时任务的调度是一个常见需求。ShedLock作为一个轻量级的分布式锁库,能够确保同一时间只有一个实例执行定时任务。当与Hazelcast结合使用时,它利用Hazelcast的分布式特性来实现锁的协调。然而,在实际应用中,我们遇到了一个关键问题:当应用实例优雅关闭时,如何确保正在执行的任务锁能够被正确释放。
问题背景分析
在Spring Boot项目中,我们使用ShedLock配合Hazelcast来管理分布式定时任务。典型的配置如下:
@Scheduled(cron = "0/10 * * * * ?", zone = "Europe/Berlin")
@SchedulerLock(name = "MyScheduledStuff", lockAtMostFor = "PT1H")
这种配置面临一个挑战:当持有锁的应用实例被关闭时,如果任务仍在执行,锁不会被自动释放。这将导致其他实例必须等待锁超时(如配置的1小时)才能获取锁并执行任务,这显然不是理想的行为。
技术挑战解析
实现优雅关闭时的锁释放面临几个技术难点:
-
线程中断处理:Java线程可以被中断,但任务代码必须正确处理中断异常才能响应关闭信号。
-
Spring生命周期顺序:Spring在关闭时会按特定顺序销毁Bean,基础设施Bean(如Hazelcast连接)可能先于任务Bean被销毁,导致无法在最后时刻操作分布式锁。
-
并发安全:在释放锁和JVM完全关闭之间的短暂时间内,原任务可能仍在执行,而新实例可能已经获取锁开始执行相同任务。
解决方案设计与实现
经过深入分析,我们设计了一套完整的解决方案:
1. 自定义锁注册中心
创建一个独立的锁注册中心,用于跟踪当前获取的所有锁:
public class LockRegistry {
private final ConcurrentMap<String, SimpleLock> activeLocks = new ConcurrentHashMap<>();
public void registerLock(String name, SimpleLock lock) {
activeLocks.put(name, lock);
}
public void unlockByName(String name) {
SimpleLock lock = activeLocks.remove(name);
if (lock != null) {
lock.unlock();
}
}
}
2. 包装Hazelcast锁提供者
通过包装原生HazelcastLockProvider,在获取锁时自动注册:
public class TrackingHazelcastLockProvider implements LockProvider {
private final HazelcastLockProvider delegate;
private final LockRegistry registry;
public LockExtender extend(LockConfiguration config) {
SimpleLock lock = delegate.lock(config);
if (lock != null) {
registry.registerLock(config.getName(), lock);
}
return lock;
}
// 其他方法实现...
}
3. 实现生命周期管理
在定时任务类中实现Spring生命周期接口:
@Service
public class MyScheduledTask implements ApplicationContextAware, BeanNameAware, DisposableBean {
private ApplicationContext context;
private String beanName;
private final LockRegistry registry;
@PreDestroy
public void destroy() throws Exception {
removePendingLocks();
}
private void removePendingLocks() {
// 取消当前任务
context.getAutowireCapableBeanFactory()
.destroyBean(this, beanName);
// 释放锁
registry.unlockByName("MyScheduledStuff");
}
}
4. Hazelcast生命周期监听
添加Hazelcast关闭监听器确保及时释放锁:
@PostConstruct
public void init() {
hazelcastInstance.getLifecycleService().addLifecycleListener(event -> {
if (event.getState() == LifecycleState.SHUTTING_DOWN) {
removePendingLocks();
}
});
}
方案优势与注意事项
该解决方案具有以下优点:
-
及时锁释放:确保应用关闭时立即释放锁,避免其他实例长时间等待。
-
多层级保障:通过Spring生命周期和Hazelcast监听器双重机制,提高可靠性。
-
最小侵入性:对原有业务代码改动较小,主要增加基础设施层逻辑。
实施时需要注意:
-
短暂并发窗口:在锁释放到JVM完全关闭之间,可能存在两个实例同时执行任务的风险,需要评估业务是否允许这种情况。
-
异常处理:关闭过程中可能出现各种异常,需要适当记录日志并处理。
-
性能影响:额外的锁跟踪会带来轻微性能开销,但在大多数场景下可以忽略。
结论
通过这套方案,我们成功解决了ShedLock与Hazelcast集成中的优雅关闭问题。这种设计不仅适用于Hazelcast,其核心思想也可以适配到其他锁提供者实现。在分布式系统中,正确处理资源释放和生命周期管理是确保系统稳定性的关键因素,本方案为此类问题提供了一个可复用的解决模式。
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