分布式锁

分布式锁

文章目录

​​分布式锁​​

​​一，为什么需要分布式锁​​​​二，分布式锁实现​​​​2.1 Redis实现分布式锁​​

​​加锁解锁原理​​​​实现​​​​深入探索Redisson加锁解锁原理​​​​不足​​

​​2.2 zookeeper实现分布式锁​​

​​加锁解锁原理​​​​实现​​​​优缺点​​

分布式锁

一，为什么需要分布式锁

在单台服务器系统中，我们在解决并发问题时常用本地锁（synchronized，lock）去处理，但是在集群部署下，本地锁只能在单实例下起作用，服务和服务之前不能保证并发线程安全，所以，针对分布式环境下的并发问题就需要用到分布式锁去解决。

分布式锁特性：

**互斥性：**分布式锁和本地锁都具有互斥性，只是分布式锁的互斥性要求是分布式环境下不同节点的不同线程的互斥**可重入性：**同一个节点的同一个线程获取到锁后可以再次获取锁**锁超时：**防止死锁**高效，高可用：**加锁和解锁需要高效率，高可用需要保证锁不会失效支持阻塞和非阻塞，支持公平锁和非公平锁

常用的分布式锁实现：

zookeeper实现分布式锁Redis实现分布式锁consul实现分布式锁

二，分布式锁实现

2.1 Redis实现分布式锁

加锁解锁原理

加锁底层利用redis的setnx key value 命令，当键不存在时，对键进行设置操作并返回成功，否则返回失败。KEY 是锁的唯一标识，一般按业务来决定命名。解锁：Del key，通过删除键值对释放锁，以便其他线程可以通过setnx命令来获取锁锁超时：EXPIRE key timeout, 设置 key 的超时时间，以保证即使锁没有被显式释放，锁也可以在一定时间后自动释放，避免资源被永远锁住。

伪代码：

if(setnx(key,value) == 1){ expire(key,3000); try{ //业务 }finally{ del(key); }}

实现

基于Redisson实现分布式锁，Redisson支持我们像操作本地锁一样去加锁和解锁

org.redisson redisson 2.10.0

基本编程模型：

public class TestRedisson { public static void main(String[] args) { // 创建redis客户端实例，默认配置是连接本地redis RedissonClient redissonClient = Redisson.create(); // 获取锁 RLock lock = redissonClient.getLock("Redisson-test-key"); // 加锁 try { if (lock.tryLock(1, TimeUnit.MINUTES)) { // 处理业务逻辑 } }catch (Exception ex){ ex.printStackTrace(); }finally { // 解锁 lock.unlock(); } }}

深入探索Redisson加锁解锁原理

@Override public boolean tryLock() { return get(tryLockAsync()); } protected V get(RFuture future) { return commandExecutor.get(future); } @Override public RFuture tryLockAsync() { return tryLockAsync(Thread.currentThread().getId()); } @Override public RFuture tryLockAsync(long threadId) { return tryAcquireOnceAsync(-1, null, threadId); } RFuture tryLockInnerAsync(long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId, RedisStrictCommand command) { internalLockLeaseTime = unit.toMillis(leaseTime); // 内部是通过执行lua脚本完成加锁，利用lua脚本执行的原子性 return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, command, // 可以看到内部并没有使用setnx命令去完成加锁，而是使用hash，k：key，v：锁重入次数 "if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then " + "redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[2], 1); " + "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " + "return nil; " + "end; " + "if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then " + "redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1); " + "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " + "return nil; " + "end; " + "return redis.call('pttl', KEYS[1]);", Collections.