java中的分布式锁

最新推荐文章于 2025-08-05 17:24:01 发布

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#1024程序员节

在 Java 中实现分布式锁是为了在分布式系统中实现资源的互斥访问，避免多个节点同时对同一资源进行操作。以下是一些常见的实现分布式锁的方式：

基于数据库实现分布式锁：可以利用数据库的事务特性和唯一性约束来实现分布式锁。通过在数据库中创建一张锁表，使用唯一索引来确保同一时间只有一个节点能够获取到锁。
基于 Redis 实现分布式锁：Redis 是一种高性能的缓存存储系统，可以利用 Redis 的 SETNX（SET if Not eXists）命令和过期时间来实现分布式锁。通过在 Redis 中设置一个唯一的键作为锁，利用 SETNX 命令来获取锁，同时设置合适的过期时间来避免死锁。
使用 ZooKeeper 实现分布式锁：ZooKeeper 是一个分布式协调服务，可以用来实现分布式锁。通过在 ZooKeeper 中创建一个临时顺序节点来表示锁，节点序号最小的节点获取锁，其他节点监听前一个节点的删除事件来获取锁。
基于分布式锁框架实现：有一些开源的分布式锁框架，如 Curator 的 InterProcessMutex，可以方便地实现分布式锁。这些框架提供了简单易用的接口，封装了分布式锁的实现细节。

在实现分布式锁时，需要考虑以下几点：

正确性：确保分布式锁的实现是正确的，能够保证同一时间只有一个节点能够获取到锁。
可靠性：处理分布式环境下的网络分区、节点故障等问题，保证锁的可靠性。
性能：尽量减少获取锁和释放锁的时间，避免锁成为系统的瓶颈。

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class RedisDistributedLock {

    private static final String LOCK_KEY = "distributed_lock";
    private static final int EXPIRE_TIME = 10; // 锁的过期时间，单位：秒

    public static boolean acquireLock() {
        Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
        long result = jedis.setnx(LOCK_KEY, String.valueOf(System.currentTimeMillis() + EXPIRE_TIME * 1000));
        if (result == 1) {
            // 设置锁的过期时间，防止死锁
            jedis.expire(LOCK_KEY, EXPIRE_TIME);
            jedis.close();
            return true;
        } else {
            // 判断锁是否过期，如果过期则尝试获取锁并重置过期时间
            String currentValueStr = jedis.get(LOCK_KEY);
            if (currentValueStr!= null && Long.parseLong(currentValueStr) < System.currentTimeMillis()) {
                String oldValueStr = jedis.getSet(LOCK_KEY, String.valueOf(System.currentTimeMillis() + EXPIRE_TIME * 1000));
                if (oldValueStr!= null && oldValueStr.equals(currentValueStr)) {
                    jedis.expire(LOCK_KEY, EXPIRE_TIME);
                    jedis.close();
                    return true;
                }
            }
            jedis.close();
            return false;
        }
    }

    public static void releaseLock() {
        Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
        // 释放锁时，只允许持有锁的线程释放锁
        String currentValueStr = jedis.get(LOCK_KEY);
        if (currentValueStr!= null && Long.parseLong(currentValueStr) >= System.currentTimeMillis()) {
            jedis.del(LOCK_KEY);
        }
        jedis.close();
    }

    public static void main(String[] args) {
        boolean locked = acquireLock();
        if (locked) {
            System.out.println("获取到分布式锁");
            try {
                // 模拟临界区代码执行
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                releaseLock();
                System.out.println("释放分布式锁");
            }
        } else {
            System.out.println("获取分布式锁失败");
        }
    }
}

上述代码通过 Redis 的setnx（SET if Not eXists）命令来尝试获取锁，如果获取成功则设置锁的过期时间以防止死锁。在释放锁时，会检查当前线程是否持有锁，只有持有锁的线程才能释放锁。

使用 ZooKeeper 实现分布式锁的基本思路是利用其临时有序节点的特性，代码相对复杂一些，这里不再给出具体示例，但大致步骤如下：