21、分布式锁同步性能及动态屏障同步研究

分布式锁同步性能及动态屏障同步研究

1. 分布式锁同步的数据结构实现

在分布式系统中，多种数据结构的操作依赖于锁同步机制。下面介绍几种常见的数据结构及其操作实现。

1.1 分布式栈

分布式栈由多个参与的独立进程组成。栈中的每个元素都有一个由共享计数器生成的时间戳。
- PUSH操作 ：将计数器的值加1，然后将元素与计数器的值一起压入本地栈。
- POP操作 ：获取锁，定位包含时间戳最高元素的进程，从其本地栈中移除该元素，最后释放锁。

1.2 分布式链表

分布式链表是一种可线性化的数据结构，支持在链表的任意位置插入和删除元素。
- 结构组成 ：由一系列元素组成，每个元素包含一个数据字段和两个分别指向前后元素的引用（“链接”），每个元素可以驻留在任何进程中。
- 支持操作 ：“遍历链表”和“获取链表大小”。链表包含头和尾“指针”，可发送给请求进程，每个指针维护对某个进程的引用以及指向该进程中实际元素的指针。
- 操作流程 ：操作链表需要先获取锁。例如，要在链表头部插入元素，进程需获取锁，并向其他进程发送“头指针”请求。持有“头指针”的进程收到消息后，立即将指针发送给请求进程。请求进程获得“头指针”后，只需在本地存储新元素，并修改“头指针”指向新元素即可。删除链表头部元素的操作类似。插入或删除元素时，进程需获取（单个）锁，遍历链表并操作链表元素。进程还可以通过获取锁并查询其他进程的本地链表大小来测量整个