分布式锁
2020-11-17 22:26:08 32 举报AI智能生成
分布式锁是一种在分布式系统环境下，通过多个节点对共享资源进行访问控制的一种技术。它能够确保在任何时刻，只有一个客户端可以对共享资源进行操作，从而避免了并发问题。常见的实现方式包括基于数据库、Redis等分布式存储系统的实现，以及基于Zookeeper、etcd等分布式协调服务的实现。分布式锁的应用场景广泛，例如在微服务架构中，可以使用分布式锁来保证数据的一致性和可靠性。
作者其他创作
大纲/内容
具备的性质
可以保证在分布式部署的应用集群中，同一个方法在同一时间只能被一台机器上的一个线程执行。
这把锁要是一把可重入锁（避免死锁）
这把锁最好是一把阻塞锁（根据业务需求考虑要不要这条）
有高可用的获取锁和释放锁功能
获取锁和释放锁的性能要好
解决的问题
解决分布式环境下，java本地锁无法解决的线程安全问题
实际场景
超卖问题
对比
zookeeper分布式锁实现简单，集群自己来保证数据一致性，但是会存在建立无用节点且多节点之间需要同步数据的问题，因此一般适合于并发量小的场景使用，例如定时任务的运行等。
redis分布式锁（非redlock）由于redis自己的高性能原因，会有很好的性能，但是极端情况下会存在两个客户端获取锁（可以通过监控leader故障和运维措施来缓解和解决该问题），因此适用于高并发的场景。
database分布式锁由于数据库本身的限制：性能不高且不满足高可用（即是存在备份，也会导致数据不一致），因此，工作中很难见到真正使用数据库来作为分布式锁的解决方案，这里使用数据库实现主要是为了理解分布式锁的实现原理。
实现
基于redis
流程图
原理
实现
扩展
socket连接
一致性
CAP（保证了AP）
公平竞争
不具有获取失败排队等待的情况，因此不具有偏向性。任意时刻，都是竞争获取。不像zk，竞争失败则排队监控前一个节点
优点
高并发、高可用的特性
缺点
在极端情况下，存在一定的问题。redis官网提供的redlock在redisson中实现了，由于它需要在大多数节点中都获取同样的锁，因此相较于单节点的锁获取，性能会有所降低。
基于zookeeper
流程图
原理
多个节点同时在一个指定的节点下面创建临时会话顺序节点，谁创建的节点序号最小，谁就获得了锁，并且其他节点就会监听序号比自己小的节点，一旦序号比自己小的节点被删除了，其他节点就会得到相应的事件，然后查看自己是否为序号最小的节点，如果是，则获取锁
实现
扩展
可重入性
客户端故障检测
数据一致性
CAP（保证了（CP）
基于mysql
流程图
原理
采用数据库表的唯一键的形式。如果同一个时刻，多个线程同时向一个表中插入同样的记录，由于唯一键的原因，只能有一个线程插入成功
实现
扩展分析
存在一个明显的问题，就是单节点问题，这里可以通过主-备的形式来缓解，但是这样会引来数据不一致的问题。而且，数据库的方式在高并发的情况下会存在性能问题。
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