【分布式系统遨游】分布式互斥与分布式锁

写在前面

在工作学习中，我们常常听说分布式，集群，容器等等名词，但是当学妹们问你什么是分布式的时候，你是否有一种书到用时方恨少的感觉呢？为了在学妹面前“扬眉吐气”一把，今天开始，我们就去会一会分布式，Let’s go!

为什么有分布式结构

在我们了解为什么会有分布式结构之前，我们想学习一下什么是分布式结构。分布式就是一个业务分拆多个子业务，部署在不同的服务器上。举个例子，假设需要开发一个在线商城。按照微服务的思想，我们需要按照功能模块拆分成多个独立的服务，如：用户服务、产品服务、订单服务、后台管理服务、数据分析服务等等。这一个个服务都是一个个独立的项目，可以独立运行。如果服务之间有依赖关系，那么通过RPC方式调用。了解了什么是分布式结构，是不是就很自然的总结出一系列的原因，比如解耦和，链路更清晰，职责更明确等等。

那么，分布式之间是如何协调与同步呢？针对这个问题，我们通过以下几个问题去解释。

分布式互斥

首先，我们想象一下，对于多个服务去访问同一资源时，就会出现分布式互斥现象，怎么理解呢？想象一下，你正在一家餐厅使用自助咖啡机泡制咖啡，突然有个人过来挪走了你的杯子，开始泡制他自己的咖啡。你耐着性子等他操作完，继续泡制自己的咖啡。结果你开始没多久，他又回来中断了你泡制咖啡的过程。此时，咖啡机就是一个临界资源，两个人表示两个服务，这种现象就叫做分布式互斥。
那么，我们如何去解决这种服务之前互斥访问临界资源的现象呢？

集中式算法

首先，我们最先想到的肯定是增加一个“管理员”，约束大家不要插入别人使用咖啡机的时间，那么做好一个管理员，我们就需要一套完整的管理体系，例如我们打卡上下班一样，放到计算机世界来说，这里就需要一个算法来协调，这就是分布式互斥算法，每个程序在需要访问临界资源时，先给协调者发送一个请求。如果当前没有程序使用这个资源，协调者直接授权请求程序访问；否则，按照先来后到的顺序为请求程序“排一个号”。如果有程序使用完资源，则通知协调者，协调者从“排号”的队列里取出排在最前面的请求&#x