分布式锁详细理解及常用的实现方式

分布式锁

1.理解分布式锁

编程语言往往都会提供锁来保证线程并发访问共享变量，比如，Java 语言给我们提供了线程锁，开放了处理锁机制的 API，比如 Synchronized、Lock 等。当一个锁被某个线程持有的时候，另一个线程尝试去获取这个锁会失败或者阻塞，直到持有锁的线程释放了该锁。

在单台服务器内部，可以通过线程加锁的方式来同步。但是在分布式场景下就需要分布式锁来保证多实例并发安全访问共享变量。

 

分布式场景下解决并发问题，需要应用分布式锁技术。如上图所示，分布式锁的目的是保证在分布式部署的应用集群中，多个服务在请求同一个方法或者同一个业务操作的情况下，对应业务逻辑只能被一台机器上的一个线程执行，避免出现并发问题。

 

2.分布式锁应该具备的条件

• 在分布式系统环境下，一个方法在同一时间只能被一个机器的一个线程执行；
• 高可用的获取锁与释放锁；
• 高性能的获取锁与释放锁；
• 具备可重入特性；
• 具备锁失效机制，防止死锁；
• 具备非阻塞锁特性，即没有获取到锁将直接返回获取锁失败。

 

 

分布式锁的常用实现方式

  实现分布式锁目前有三种流行方案，即基于关系型数据库、Redis、ZooKeeper 的方案

 

1. 基于关系型数据库

基于关系型数据库实现分布式锁，是依赖数据库的唯一性来实现资源锁定，比如主键和唯一索引等。

 

以唯一索引为例，创建一张锁表，定义方法或者资源名、失效时间等字段，同时针对加锁的信息添加唯一索引，比如方法名，当要锁住某个方法或资源时，就在该表中插入对应方法的一条记录，插入成功表示获取了锁，想要释放锁的时候就删除这条记录。

 

下面创建一张基于数据库的分布式锁表：

CREATE TABLE `methodLock` (

`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',

`method_name` varchar(64) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '锁定的方法或者资源',

PRIMARY KEY (`id`),

UNIQUE KEY `uidx_method_name` (`method_name `) USING BTREE

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='对方法加锁';