分布式锁
2020-12-11 16:37:08 0 举报AI智能生成
分布式锁
作者其他创作
大纲/内容
背景
锁
多个线程同时操作同一共享变量时，会导致数据异常。需要对变量做加锁控制，控制请求依次访问
解决多个线程同时访问集群共享资源
要求
互斥性
高可用
可重入
死锁机制
非阻塞锁
实现
MySQL
乐观锁 version
在数据库业务表里添加 version 字段
每次更新时先查询到该条记录的 version 字段的值，更新的时候，把 version 作为条件更新
主键冲突
加锁：添加指定主键值记录
释放锁：删除指定主键值记录
悲观锁
加锁：使用SELECT for UPDATE加锁
释放锁：释放事务 connection.commit();
Redis
单机
加锁：使用setnx key value[ThreadID+UUID] expressTime
防止业务线程未完成，key提前过期。守护线程：定时判断业务线程未指且过期时间<=设置时间 重置key过期时间
释放锁：业务线程完成后，获取当前key对应的value值，删除本线程的key
集群
RedLock
半数成功
Zookeeper
ZNode
临时节点（EPHEMERAL）
临时顺序节点（EPHEMERAL_SEQUENTIAL）
有顺序、客户端断开会自动删除的节点
持久节点（PERSISTENT）
持久顺序节点（PERSISTENT_SEQUENTIAL）
Watches
客户端在节点上设置Watches，当节点状态发生变化时，监视器被触发通知客户端
公平锁
准备：每个客户端创建临时有序 节点
加锁：客户端获取节点列表，判断自己为序列最小的节点获取锁成功，其余客户端监听小于自己的前一个节点
原子性：当判断自己节点不为第一个节点，要添加对前一个节点的监听时，上个节点删除。所以需要读取节点和添加监听动作的原子性
释放锁：客户端执行完后断开连接，节点自动删除，Watch通知下个节点，下个节点的客户端判断自己是否为第一个节点。重复
[每个连接都是session，session会使用心跳检测连接是否正常]
非公平锁
准备：每个客户端创建临时 节点
加锁：zk创建临时节点，多个client只能有一个创建成功。创建成功的获取锁。其余client Watch成功节点
释放锁：客户端执行完后断开连接，节点自动删除，Watch通知其他client竞争锁
羊群效应：当释放锁后所有等待进程一起来创建节点，并发量很大。
对比
MySQL
优点：实现简单
缺点：并发性能差、事务超时
并发：悲观锁select for update在事务中利用数据库行锁或表锁，并发问题严重
Redis
优点：高并发
缺点：实现复杂、无锁等待机制
Zookeeper
优点：有效的解决单点问题，不可重入问题，非阻塞问题以及锁无法释放的问题。实现起来较为简单。
缺点：并发性低于redis，实现原理是动态创建、销毁临时节点。ZK集群中只有Leader才能创建和删除节点
无锁化编程
经过Nginx负载均衡相同reqid的请求将被转发到一台机器上
线程池的管理者Disper按照reqid哈希取模来进行多线程的负载均衡
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