分布式锁

使用场景

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先天条件

1、在分布式系统环境下，一个方法在同一时间只能被一个机器的一个线程执行；

2、高可用的获取锁与释放锁；

3、高性能的获取锁与释放锁；

4、具备可重入特性；

5、具备锁失效机制，防止死锁；

6、具备非阻塞锁特性，即没有获取到锁将直接返回获取锁失败。

实现方式

1、基于数据库实现分布式锁

• 创建一个表（方法名字段唯一）
• 想要执行某个方法，就使用这个方法名向表中插入数据（已存在则插入失败）
• 成功插入则获取锁，执行完成后删除对应的行数据释放锁

不足与优化方案

• 基于数据库实现，数据库的可用性和性能将直接影响分布式锁的可用性及性能--数据库需要双机部署、数据同步、主备切换；
• 不具备可重入的特性--增加字段记录当前获取到锁的机器和线程信息，方便机器重新进入
• 没有锁失效机制--增加失效时间字段
• 不具备阻塞锁特性--优化获取逻辑，循环多次去获取

2、基于缓存（Redis等）实现分布式锁

• 获取锁的时候，使用setnx加锁，并使用expire命令为锁添加一个超时时间，超过该时间则自动释放锁，锁的value值为一个随机生成的UUID，通过此在释放锁的时候进行判断。
• 获取锁的时候还设置一个获取的超时时间，若超过这个时间则放弃获取锁。
• 释放锁的时候，通过UUID判断是不是该锁，若是该锁，则执行delete进行锁释放。

3、基于Zookeeper实现分布式锁

• 创建一个目录mylock；
• 线程A想获取锁就在mylock目录下创建临时顺序节点；
• 获取mylock目录下所有的子节点，然后获取比自己小的兄弟节点，如果不存在，则说明当前线程顺序号最小，获得锁；
• 线程B获取所有节点，判断自己不是最小节点，设置监听比自己次小的节点；
• 线程A处理完，删除自己的节点，线程B监听到变更事件，判断自己是不是最小的节点，如果是则获得锁。

优点：具备高可用、可重入、阻塞锁特性，可解决失效死锁问题。

缺点：因为需要频繁的创建和删除节点，性能上不如Redis方式。