Redisson RSemaphore信号量释放异常？trySetRate过期时间与leaseTime参数隔离 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

Redisson RSemaphore 信号量释放异常与 trySetRate 过期时间参数隔离

大家好，今天我们来深入探讨 Redisson 中 RSemaphore 信号量的使用，重点关注两个容易被开发者忽略的问题：信号量释放异常的处理以及 trySetRate 方法中过期时间参数 leaseTime 的作用。

一、RSemaphore 信号量基础回顾

首先，我们简单回顾一下 RSemaphore 的基本概念。RSemaphore 是 Redisson 基于 Redis 实现的分布式信号量，它允许一定数量的线程同时访问共享资源。其核心方法包括：

acquire()：阻塞地获取一个许可，直到有可用的许可为止。
tryAcquire()：尝试获取一个许可，如果立即可用则返回 true，否则返回 false。可以设置超时时间。
release()：释放一个许可，增加可用许可的数量。
availablePermits()：获取当前可用的许可数量。
drainPermits()：获取并返回所有可用的许可数量，并将可用许可数量设置为零。
reducePermits(int reduction): 减少可用许可数量。
trySetRate(int permits, Duration leaseTime): 设置信号量速率，即每隔一段时间增加一定数量的许可，并设置速率更新的过期时间。
setRate(int permits, Duration leaseTime): 设置信号量速率，即每隔一段时间增加一定数量的许可，并设置速率更新的过期时间。

二、信号量释放异常：不可忽略的潜在风险

在使用 RSemaphore 时，一个常见的错误是忽略了释放信号量可能抛出的异常。尤其是在并发环境下，未正确处理释放异常可能导致严重的资源泄漏和系统稳定性问题。

考虑以下代码片段：

RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
RSemaphore semaphore = redisson.getSemaphore("mySemaphore");

try {
    semaphore.acquire();
    // 执行关键业务逻辑
    System.out.println("执行业务逻辑...");
    // 模拟业务逻辑可能出现异常
    if (Math.random() < 0.5) {
        throw new RuntimeException("模拟业务异常");
    }
} catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt();
    // 处理中断异常
    System.err.println("线程被中断: " + e.getMessage());
} catch (Exception e) {
    // 处理其他异常
    System.err.println("业务执行异常: " + e.getMessage());
} finally {
    // 释放信号量
    try {
        semaphore.release();
        System.out.println("信号量释放成功!");
    } catch (Exception e) {
        System.err.println("信号量释放失败: " + e.getMessage());
        // 关键：需要在这里进行异常处理，比如记录日志、报警等
    }
}

这段代码看起来很简单，但 finally 块中的 release() 方法同样可能抛出异常。例如，如果 Redis 连接中断，或者在释放信号量时发生了网络错误，release() 方法就会抛出异常。如果不对这个异常进行处理，可能会导致以下问题：

信号量无法正确释放：如果 release() 方法抛出异常，信号量可能无法被成功释放，导致其他线程一直阻塞，最终造成死锁或资源耗尽。
异常被忽略：如果没有捕获 release() 方法抛出的异常，异常信息会被忽略，导致我们无法及时发现和解决问题。

如何正确处理信号量释放异常？

正确的做法是在 finally 块中捕获 release() 方法可能抛出的异常，并进行适当的处理。通常，我们可以采取以下措施：

记录日志：将异常信息记录到日志中，以便后续分析和排查问题。
报警：如果异常比较严重，可以发送报警通知，以便及时通知运维人员进行处理。
重试：在某些情况下，可以尝试重试释放信号量，但需要注意避免无限重试导致死循环。

改进后的代码如下：

RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
RSemaphore semaphore = redisson.getSemaphore("mySemaphore");

try {
    semaphore.acquire();
    // 执行关键业务逻辑
    System.out.println("执行业务逻辑...");
    // 模拟业务逻辑可能出现异常
    if (Math.random() < 0.5) {
        throw new RuntimeException("模拟业务异常");
    }
} catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt();
    // 处理中断异常
    System.err.println("线程被中断: " + e.getMessage());
} catch (Exception e) {
    // 处理其他异常
    System.err.println("业务执行异常: " + e.getMessage());
} finally {
    // 释放信号量
    try {
        semaphore.release();
        System.out.println("信号量释放成功!");
    } catch (Exception e) {
        System.err.println("信号量释放失败: " + e.getMessage());
        // 关键：需要在这里进行异常处理
        // 记录日志
        logger.error("信号量释放失败", e);
        // 发送报警通知
        sendAlert("信号量释放失败: " + e.getMessage());
        // 可以考虑重试，但需要避免无限重试
        // retryRelease(semaphore);
    }
}

三、trySetRate 方法中的 leaseTime 参数：理解与隔离

trySetRate(int permits, Duration leaseTime) 方法用于设置信号量的速率，即每隔一段时间增加一定数量的许可。permits 参数指定每次增加的许可数量，leaseTime 参数指定速率更新的过期时间。

很多开发者容易混淆 leaseTime 参数的作用。它并非限制信号量的持有时间，而是控制速率更新的有效期。更具体地说，leaseTime 定义了 Redis 中存储信号量速率信息的 key 的过期时间。

为什么要设置 leaseTime？

设置 leaseTime 的目的是为了防止 Redis 中残留过期的速率信息。如果没有设置 leaseTime，或者设置的 leaseTime 过长，可能会导致以下问题：

速率信息长期有效：如果应用程序停止运行，但 Redis 中仍然保存着信号量的速率信息，那么下次应用程序启动时，可能会继续使用之前的速率，这可能不是我们期望的行为。
资源浪费：Redis 中会长期保存无用的速率信息，浪费存储空间。

leaseTime 与信号量本身的关系

leaseTime 不会影响信号量本身的持有时间。即使设置了 leaseTime，线程仍然可以通过 acquire() 方法获取信号量，并且只要不调用 release() 方法，信号量就会一直被持有。

举例说明

假设我们设置 trySetRate(5, Duration.ofSeconds(10))，这意味着：

每 10 秒钟，信号量会增加 5 个许可。
Redis 中存储速率信息的 key 的过期时间为 10 秒。

即使 Redis 中存储速率信息的 key 过期了，已经获取了信号量的线程仍然可以继续持有信号量，直到它们调用 release() 方法释放信号量。

代码示例

RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
RSemaphore semaphore = redisson.getSemaphore("mySemaphore");

// 设置速率：每 5 秒增加 2 个许可，速率信息过期时间为 10 秒
boolean success = semaphore.trySetRate(2, Duration.ofSeconds(10));
System.out.println("设置速率是否成功: " + success);

try {
    // 尝试获取 3 个许可
    boolean acquired = semaphore.tryAcquire(3, 5, TimeUnit.SECONDS); //尝试在5秒内获取3个许可
    if (acquired) {
        System.out.println("成功获取 3 个许可");
        Thread.sleep(8000); // 模拟业务逻辑执行时间
        semaphore.release(3); // 释放 3 个许可
        System.out.println("释放 3 个许可");
    } else {
        System.out.println("未能获取到 3 个许可");
    }
} catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt();
    System.err.println("线程被中断: " + e.getMessage());
} finally {
    redisson.shutdown();
}

在这个例子中，semaphore.trySetRate(2, Duration.ofSeconds(10)) 设置了速率信息，但 leaseTime 的过期并不会影响 semaphore.tryAcquire(3, 5, TimeUnit.SECONDS) 的执行，线程仍然可以在 5 秒内尝试获取 3 个许可。

leaseTime 的最佳实践

leaseTime 的值应该根据应用程序的实际需求进行设置。
如果应用程序需要长期运行，并且希望信号量的速率信息一直有效，可以设置一个较长的 leaseTime。
如果应用程序是临时性的，或者希望每次启动时都重新设置信号量的速率，可以设置一个较短的 leaseTime，甚至可以不设置 leaseTime，让 Redis 使用默认的过期策略。
建议设置 leaseTime，防止Redis中残留过期的速率信息。

表格总结 trySetRate 相关参数

参数名	类型	描述
permits	`int`	每次增加的许可数量。
leaseTime	`Duration`	速率信息的过期时间。这个时间定义了Redis中存储速率信息的key的有效期。注意：它不影响信号量本身的持有时间，仅影响速率信息的有效性。

四、总结与建议

今天我们讨论了 Redisson RSemaphore 信号量使用中两个关键点：信号量释放异常的处理和 trySetRate 方法中 leaseTime 参数的理解。

务必处理信号量释放异常：在 finally 块中捕获 release() 方法可能抛出的异常，并进行适当的处理，防止资源泄漏和系统不稳定。
正确理解 leaseTime 的作用：leaseTime 控制速率信息的过期时间，而不是信号量的持有时间。根据应用程序的实际需求设置合适的 leaseTime，避免 Redis 中残留过期的速率信息。

希望今天的分享能够帮助大家更好地理解和使用 Redisson RSemaphore 信号量，构建更稳定、更可靠的分布式系统。

Redisson RSemaphore 信号量释放异常与 trySetRate 过期时间参数隔离

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