什么是分布式锁

1、分布式锁简介

为了防止分布式系统中的多个进程之间相互干扰，我们需要一种分布式协调技术来对这些进程进行调度。而这个分布式协调技术的核心就是来实现这个分布式锁。

• 当在分布式模型下，数据只有一份(或有限制），此时需要利用锁的技术控制某一时刻修改数据的进程数。
• 分布式情况下之所以问题变得复杂，主要就是需要考虑到网络的延时和不可靠。

2、我们需要怎样的分布式锁

• 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)。
• 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。

3、分布式锁三种实现方式

• 基于数据库实现
• 基于缓存（Redis等）实现
• 基于Zookeeper实现

3.1、基于数据库实现分布式锁

悲观锁

利用select … where … for update排他锁，for update nowait非等待，，其它线程进入时，直接抛出已经锁，无须等待，for update等前面线程执行完后，才依次执行，排队等待。
注意:其他附加功能与实现一基本一致，这里需要注意的是“where name=lock " , name字段必须要走索引，否则会锁表。有些情况下，比如表不大，mysql优化器会不走这个索引，导致锁表问题。

乐观锁

所谓乐观锁与前边最大区别在于基于CAS思想，是不具有互斥性，不会产生锁等待而消耗资源，操作过程中认为不存在并发冲突，只有update version失败后才能觉察到。我们的抢购、秒杀就是用了这种实现以防止超卖。
通过增加递增的版本号字段实现乐观锁。

3.2、基于缓存（Redis等）实现分布式锁

在使用Redis实现分布式锁的时候，主要就会使用到以下三个命令∶

-SETNX
SETNX key val:当且仅当key不存在时，set一个key为val的字符串，返回1;若key存在，则什么都不做，返回0。
-expire
expire key timeout:为key设置一个超时时间，单位为second，超过这个时间锁会自动释放，避免死锁。
-delete
delete key:删除key。

实现思想：
（1）获取锁的时候，使用setnx加锁，并使用expire命令为锁添加一个超时时间，超过该时间则自动释放锁，锁的value值为一个随机生成的UUID，通过此在释放锁的时候进行判断。
（2）获取锁的时候还设置一个获取的超时时间，若超过这个时间则放弃获取锁。
（3）释放锁的时候，通过UUID判断是不是该锁，若是该锁，则执行delete进行锁释放。
基于Redisson可重入锁示例：

RLock lock = redisson.getLock("anyock");
//最常见的使用方法
lock.lock();
//加锁以后1o秒钟自动解锁
//无需调用unlock方法手动解锁
lock.lock(10,TimeUnit.sECONDS);

//尝试加锁，最多等待1oo秒，上锁以后1o秒自动解锁
boolean res = lock.tryLock(100,10,TimeUnit.sECONDS);
if (res) {
	try {
		...
	} finally {
		lock.unlock ();
	}
}

基于Redisson公平锁锁示例：

RLock fairLock = redisson.getFairLock("anyock");
// 最常见的使用方法
fairLock.lock();
// 10秒钟以后自动解锁
// 无需调用unlock方法手动解锁
fairLock.lock(10,TimeUnit.SECONDS);

// 尝试加锁，最多等待100秒，上锁以后10秒自动解锁
boolean res = fairLock.tryLock(100,10,TimeUnit.SECONDS);
...
fairLock.unlock();

3.3、基于Zookeeper实现分布式锁

ZooKeeper是一个为分布式应用提供一致性服务的开源组件，它内部是一个分层的文件系统目录树结构，规定同一个目录下只能有一个唯一文件名。
实现步骤：
（1）创建一个目录mylock ;
（2）线程A想获取锁就在mylock目录下创建临时顺序节点;
（3）获取mylock目录下所有的子节点，然后获取比自己小的兄弟节点，如果不存在，则说明当前线程顺序号最小，获得锁;
（4）线程B获取所有节点，判断自己不是最小节点，设置监听比自己次小的节点;
（5）线程A处理完，删除自己的节点，线程B监听到变更事件，判断自己是不是最小的节点，如果是则获得锁。
这里推荐一个Apache的开源库Curator，它是一个ZooKeeper客户端，Curator提供的InterProcessMutex是分布式锁的实现，acquire方法用于获取锁，release方法用于释放锁。

4、分布式锁三种实现方式对比