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关于使用Redisson订阅数问题

程序员文章站 2022-03-02 17:35:13
目录一、前提二、源码分析1、redissonlock#lock() 方法2、详细看下subscribe()方法3、回到subscribe()方法主要逻辑还是交给了 lockpubsub#subscri...

一、前提

最近在使用分布式锁redisson时遇到一个线上问题:发现是subscriptionsperconnection or subscriptionconnectionpoolsize 的大小不够,需要提高配置才能解决。

二、源码分析

下面对其源码进行分析,才能找到到底是什么逻辑导致问题所在:

1、redissonlock#lock() 方法

private void lock(long leasetime, timeunit unit, boolean interruptibly) throws interruptedexception {
        long threadid = thread.currentthread().getid();
        // 尝试获取,如果ttl == null,则表示获取锁成功
        long ttl = tryacquire(leasetime, unit, threadid);
        // lock acquired
        if (ttl == null) {
            return;
        }

        // 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
        rfuture<redissonlockentry> future = subscribe(threadid);
        if (interruptibly) {
            commandexecutor.syncsubscriptioninterrupted(future);
        } else {
            commandexecutor.syncsubscription(future);
        }

        // 后面代码忽略
        try {
            // 无限循环获取锁,直到获取锁成功
            // ...
        } finally {
            // 取消订阅锁释放事件
            unsubscribe(future, threadid);
        }
}

总结下主要逻辑:

  • 获取当前线程的线程id;
  • tryaquire尝试获取锁,并返回ttl
  • 如果ttl为空,则结束流程;否则进入后续逻辑;
  • this.subscribe(threadid)订阅当前线程,返回一个rfuture;
  • 如果在指定时间没有监听到,则会产生如上异常。
  • 订阅成功后, 通过while(true)循环,一直尝试获取锁
  • fially代码块,会解除订阅

所以上述这情况问题应该出现在subscribe()方法中

2、详细看下subscribe()方法

protected rfuture<redissonlockentry> subscribe(long threadid) {
    // entryname 格式:“id:name”;
    // channelname 格式:“redisson_lock__channel:name”;
    return pubsub.subscribe(getentryname(), getchannelname());
}

redissonlock#pubsub 是在redissonlock构造函数中初始化的:

public redissonlock(commandasyncexecutor commandexecutor, string name) {
    // ....
    this.pubsub = commandexecutor.getconnectionmanager().getsubscribeservice().getlockpubsub();
}

而subscribeservice在masterslaveconnectionmanager的实现中又是通过如下方式构造的

public masterslaveconnectionmanager(masterslaveserversconfig cfg, config config, uuid id) {
    this(config, id);
    this.config = cfg;

    // 初始化
    inittimer(cfg);
    initsingleentry();
}

protected void inittimer(masterslaveserversconfig config) {
    int[] timeouts = new int[]{config.getretryinterval(), config.gettimeout()};
    arrays.sort(timeouts);
    int mintimeout = timeouts[0];
    if (mintimeout % 100 != 0) {
        mintimeout = (mintimeout % 100) / 2;
    } else if (mintimeout == 100) {
        mintimeout = 50;
    } else {
        mintimeout = 100;
    }

    timer = new hashedwheeltimer(new defaultthreadfactory("redisson-timer"), mintimeout, timeunit.milliseconds, 1024, false);

    connectionwatcher = new idleconnectionwatcher(this, config);

    // 初始化:其中this就是masterslaveconnectionmanager实例,config则为masterslaveserversconfig实例:
    subscribeservice = new publishsubscribeservice(this, config);
}

publishsubscribeservice构造函数

private final semaphorepubsub semaphorepubsub = new semaphorepubsub(this);
public publishsubscribeservice(connectionmanager connectionmanager, masterslaveserversconfig config) {
    super();
    this.connectionmanager = connectionmanager;
    this.config = config;
    for (int i = 0; i < locks.length; i++) {
        // 这里初始化了一组信号量,每个信号量的初始值为1
        locks[i] = new asyncsemaphore(1);
    }
}

3、回到subscribe()方法主要逻辑还是交给了 lockpubsub#subscribe()里面

private final concurrentmap<string, e> entries = new concurrenthashmap<>();

public rfuture<e> subscribe(string entryname, string channelname) {
      // 从publishsubscribeservice获取对应的信号量。 相同的channelname获取的是同一个信号量
     // public asyncsemaphore getsemaphore(channelname channelname) {
    //    return locks[math.abs(channelname.hashcode() % locks.length)];
    // }
    asyncsemaphore semaphore = service.getsemaphore(new channelname(channelname));

    atomicreference<runnable> listenerholder = new atomicreference<runnable>();    
    rpromise<e> newpromise = new redissonpromise<e>() {
        @override
        public boolean cancel(boolean mayinterruptifrunning) {
            return semaphore.remove(listenerholder.get());
        }
    };

    runnable listener = new runnable() {

        @override
        public void run() {
            //  如果存在redissonlockentry, 则直接利用已有的监听
            e entry = entries.get(entryname);
            if (entry != null) {
                entry.acquire();
                semaphore.release();
                entry.getpromise().oncomplete(new transferlistener<e>(newpromise));
                return;
            }

            e value = createentry(newpromise);
            value.acquire();

            e oldvalue = entries.putifabsent(entryname, value);
            if (oldvalue != null) {
                oldvalue.acquire();
                semaphore.release();
                oldvalue.getpromise().oncomplete(new transferlistener<e>(newpromise));
                return;
            }

            // 创建监听,
            redispubsublistener<object> listener = createlistener(channelname, value);
            // 订阅监听
            service.subscribe(longcodec.instance, channelname, semaphore, listener);
        }
    };

    // 最终会执行listener.run方法
    semaphore.acquire(listener);
    listenerholder.set(listener);

    return newpromise;
}

asyncsemaphore#acquire()方法

public void acquire(runnable listener) {
    acquire(listener, 1);
}

public void acquire(runnable listener, int permits) {
    boolean run = false;

    synchronized (this) {
        // counter初始化值为1
        if (counter < permits) {
            // 如果不是第一次执行,则将listener加入到listeners集合中
            listeners.add(new entry(listener, permits));
            return;
        } else {
            counter -= permits;
            run = true;
        }
    }

    // 第一次执行acquire, 才会执行listener.run()方法
    if (run) {
        listener.run();
    }
}

梳理上述逻辑:

1、从publishsubscribeservice获取对应的信号量, 相同的channelname获取的是同一个信号量
2、如果是第一次请求,则会立马执行listener.run()方法, 否则需要等上个线程获取到该信号量执行完方能执行;
3、如果已经存在redissonlockentry, 则利用已经订阅就行
4、如果不存在redissonlockentry, 则会创建新的redissonlockentry,然后进行。

从上面代码看,主要逻辑是交给了publishsubscribeservice#subscribe方法

4、publishsubscribeservice#subscribe逻辑如下:

private final concurrentmap<channelname, pubsubconnectionentry> name2pubsubconnection = new concurrenthashmap<>();
private final queue<pubsubconnectionentry> freepubsubconnections = new concurrentlinkedqueue<>();

public rfuture<pubsubconnectionentry> subscribe(codec codec, string channelname, asyncsemaphore semaphore, redispubsublistener<?>... listeners) {
    rpromise<pubsubconnectionentry> promise = new redissonpromise<pubsubconnectionentry>();
    // 主要逻辑入口, 这里要主要channelname每次都是新对象, 但内部覆写hashcode+equals。
    subscribe(codec, new channelname(channelname), promise, pubsubtype.subscribe, semaphore, listeners);
    return promise;
}

private void subscribe(codec codec, channelname channelname,  rpromise<pubsubconnectionentry> promise, pubsubtype type, asyncsemaphore lock, redispubsublistener<?>... listeners) {

    pubsubconnectionentry connentry = name2pubsubconnection.get(channelname);
    if (connentry != null) {
        // 从已有connection中取,如果存在直接把listeners加入到pubsubconnectionentry中
        addlisteners(channelname, promise, type, lock, connentry, listeners);
        return;
    }

    // 没有时,才是最重要的逻辑
    freepubsublock.acquire(new runnable() {

        @override
        public void run() {
            if (promise.isdone()) {
                lock.release();
                freepubsublock.release();
                return;
            }

            // 从队列中取头部元素
            pubsubconnectionentry freeentry = freepubsubconnections.peek();
            if (freeentry == null) {
                // 第一次肯定是没有的需要建立
                connect(codec, channelname, promise, type, lock, listeners);
                return;
            }

            // 如果存在则尝试获取,如果remainfreeamount小于0则抛出异常终止了。
            int remainfreeamount = freeentry.tryacquire();
            if (remainfreeamount == -1) {
                throw new illegalstateexception();
            }

            pubsubconnectionentry oldentry = name2pubsubconnection.putifabsent(channelname, freeentry);
            if (oldentry != null) {
                freeentry.release();
                freepubsublock.release();

                addlisteners(channelname, promise, type, lock, oldentry, listeners);
                return;
            }

            // 如果remainfreeamount=0, 则从队列中移除
            if (remainfreeamount == 0) {
                freepubsubconnections.poll();
            }
            freepubsublock.release();

            // 增加监听
            rfuture<void> subscribefuture = addlisteners(channelname, promise, type, lock, freeentry, listeners);

            channelfuture future;
            if (pubsubtype.psubscribe == type) {
                future = freeentry.psubscribe(codec, channelname);
            } else {
                future = freeentry.subscribe(codec, channelname);
            }

            future.addlistener(new channelfuturelistener() {
                @override
                public void operationcomplete(channelfuture future) throws exception {
                    if (!future.issuccess()) {
                        if (!promise.isdone()) {
                            subscribefuture.cancel(false);
                        }
                        return;
                    }

                    connectionmanager.newtimeout(new timertask() {
                        @override
                        public void run(timeout timeout) throws exception {
                            subscribefuture.cancel(false);
                        }
                    }, config.gettimeout(), timeunit.milliseconds);
                }
            });
        }

    });
}


private void connect(codec codec, channelname channelname, rpromise<pubsubconnectionentry> promise, pubsubtype type, asyncsemaphore lock, redispubsublistener<?>... listeners) {
    // 根据channelname计算出slot获取pubsubconnection
    int slot = connectionmanager.calcslot(channelname.getname());
    rfuture<redispubsubconnection> connfuture = nextpubsubconnection(slot);
    promise.oncomplete((res, e) -> {
        if (e != null) {
            ((rpromise<redispubsubconnection>) connfuture).tryfailure(e);
        }
    });


    connfuture.oncomplete((conn, e) -> {
        if (e != null) {
            freepubsublock.release();
            lock.release();
            promise.tryfailure(e);
            return;
        }

        // 这里会从配置中读取subscriptionsperconnection
        pubsubconnectionentry entry = new pubsubconnectionentry(conn, config.getsubscriptionsperconnection());
        // 每获取一次,subscriptionsperconnection就会减直到为0
        int remainfreeamount = entry.tryacquire();

        // 如果旧的存在,则将现有的entry释放,然后将listeners加入到oldentry中
        pubsubconnectionentry oldentry = name2pubsubconnection.putifabsent(channelname, entry);
        if (oldentry != null) {
            releasesubscribeconnection(slot, entry);

            freepubsublock.release();

            addlisteners(channelname, promise, type, lock, oldentry, listeners);
            return;
        }


        if (remainfreeamount > 0) {
            // 加入到队列中
            freepubsubconnections.add(entry);
        }
        freepubsublock.release();

        rfuture<void> subscribefuture = addlisteners(channelname, promise, type, lock, entry, listeners);

        // 这里真正的进行订阅(底层与redis交互)
        channelfuture future;
        if (pubsubtype.psubscribe == type) {
            future = entry.psubscribe(codec, channelname);
        } else {
            future = entry.subscribe(codec, channelname);
        }

        future.addlistener(new channelfuturelistener() {
            @override
            public void operationcomplete(channelfuture future) throws exception {
                if (!future.issuccess()) {
                    if (!promise.isdone()) {
                        subscribefuture.cancel(false);
                    }
                    return;
                }

                connectionmanager.newtimeout(new timertask() {
                    @override
                    public void run(timeout timeout) throws exception {
                        subscribefuture.cancel(false);
                    }
                }, config.gettimeout(), timeunit.milliseconds);
            }
        });
    });
}

pubsubconnectionentry#tryacquire方法, subscriptionsperconnection代表了每个连接的最大订阅数。当tryacqcurie的时候会减少这个数量:

 public int tryacquire() {
    while (true) {
        int value = subscribedchannelsamount.get();
        if (value == 0) {
            return -1;
        }

        if (subscribedchannelsamount.compareandset(value, value - 1)) {
            return value - 1;
        }
    }
}

梳理上述逻辑:

1、还是进行重复判断, 根据channelname从name2pubsubconnection中获取,看是否存在已经订阅:pubsubconnectionentry; 如果存在直接把新的listener加入到pubsubconnectionentry。
2、从队列freepubsubconnections中取公用的pubsubconnectionentry, 如果没有就进入connect()方法

2.1 会根据subscriptionsperconnection创建pubsubconnectionentry, 然后调用其tryacquire()方法 - 每调用一次就会减1
2.2 将新的pubsubconnectionentry放入全局的name2pubsubconnection, 方便后续重复使用;
2.3 同时也将pubsubconnectionentry放入队列freepubsubconnections中。- remainfreeamount > 0
2.4 后面就是进行底层的subscribe和addlistener

3、如果已经存在pubsubconnectionentry,则利用已有的pubsubconnectionentry进行tryacquire;
4、如果remainfreeamount < 0 会抛出illegalstateexception异常;如果remainfreeamount=0,则会将其从队列中移除, 那么后续请求会重新获取一个可用的连接
5、最后也是进行底层的subscribe和addlistener;

三 总结

根因: 从上面代码分析, 导致问题的根因是因为publishsubscribeservice 会使用公共队列中的freepubsubconnections, 如果同一个key一次性请求超过subscriptionsperconnection它的默认值5时,remainfreeamount就可能出现-1的情况, 那么就会导致commandexecutor.syncsubscription(future)中等待超时,也就抛出如上异常subscribe timeout: (7500ms). increase 'subscriptionsperconnection' and/or 'subscriptionconnectionpoolsize' parameters.

解决方法: 在初始化redisson可以可指定这个配置项的值。

相关参数的解释以及默认值请参考官网:https://github.com/redisson/redisson/wiki/2.-configuration#23-common-settings

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