面试题：分布式系统中分布式锁过期时间设置不当可能会引发哪些问题？

Question

在分布式系统里，当我们设置分布式锁的过期时间时，如果设置得过短或者过长，分别可能会给系统带来哪些具体的并发控制方面的问题？请举例说明。

Answer 1

设置过短的问题

1. 锁提前释放导致并发冲突：
   • 当分布式锁过期时间设置过短时，可能在业务逻辑还未执行完成时，锁就提前释放了。例如在电商系统的库存扣减场景中，假设一个商品库存为100件，有多个用户同时发起购买请求。业务逻辑是先获取分布式锁，然后查询库存，判断库存足够则扣减库存。如果锁的过期时间设置为1秒，而整个库存扣减业务逻辑需要2秒才能执行完。那么在1秒后，锁自动释放，其他等待获取锁的线程可能再次获取到锁，进入库存扣减逻辑，就会导致同一库存被多次扣减，出现超卖的并发冲突问题。
2. 频繁获取锁带来性能开销：
   • 由于锁过期时间短，业务可能需要频繁重新获取锁。比如在一个分布式任务调度系统中，某个任务处理时间较长，假设为10分钟，但锁的过期时间仅设置为30秒。那么在这10分钟内，任务就需要多次重新获取锁，频繁的锁获取操作会增加系统的网络开销和CPU负担，降低系统整体性能。

设置过长的问题

1. 资源长时间被占用导致死锁风险：
   • 如果分布式锁过期时间设置过长，可能会导致资源长时间被占用。例如在一个分布式文件系统中，某个节点获取锁来对文件进行写操作，假设锁的过期时间设置为1天。但在获取锁后，该节点突然发生故障，无法正常释放锁。那么在这1天内，其他节点都无法获取锁来对该文件进行写操作，造成了死锁现象，严重影响系统的可用性。
2. 降低系统并发度：
   • 过长的锁过期时间会使其他等待获取锁的请求长时间等待，降低系统的并发处理能力。例如在一个分布式缓存更新场景中，假设对缓存数据进行更新操作获取锁的过期时间设置为10分钟。如果有多个客户端需要更新缓存数据，由于锁持有时间长，其他客户端只能长时间等待，导致系统在这段时间内只能处理少数几个更新请求，整体并发度下降，影响系统的响应速度。