1、锁的实现方式
1.1、解决资源竞争问题 性能最低,尽量少用
临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码
Synchronized
修身的Java方法,其实就是
Synchronized对 this或类(静态类) 的锁定
1.2、互斥量:采用互斥对象机制。只有拥有互斥对象的线程才能够访问公共资源的权限
Synchronized 修身的代码代码块 ,单台服务器可使用。
2、分布式锁的实现技术
2.1、基于数据库实现分布式锁 多采用乐观锁实现。尽量少用
性能较差,容易出现单点故障
锁没有失效的时间,容易死锁
非阻塞式的
2.2、基于缓存实现分布式锁 小系统多用 。Redis实现原理:保存Redis数据key表示添加了锁,删除key表示解锁。
锁没有失效时间,容易死锁
非阻塞式的
2.3、基于Zookeeper实现分布式锁
实现比较简单、可靠性高、性能较好
3、ZK实现分布式锁
3.1、ZK分布式锁依赖包
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-api</artifactId>
<version>1.7.10</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>ch.qos.logback</groupId>
<artifactId>logback-classic</artifactId>
<version>1.1.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>ch.qos.logback</groupId>
<artifactId>logback-core</artifactId>
<version>1.1.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.101tec</groupId>
<artifactId>zkclient</artifactId>
<version>0.10</version>
</dependency>
3.2、业务需要分布式锁的订单类
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class OrderFactory {
private static Integer i=0;
public static String GetOrder(){
//JDK 锁
// synchronized (i) {
// i++;
// return "NewOrder"+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd-HH-mm-ss-"+i).format(new Date());
// }
//分布式锁
i++;
String ss= "NewOrder"+new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd-HH-mm-ss-"+i).format(new Date());
return ss;
}
}
3.3、分布式锁的接口定义
public interface ILock {
public void Lock();
public void UnLock();
}
3.4、分布式锁的抽象类定义
import org.I0Itec.zkclient.ZkClient;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
public abstract class ZKAbstractLock implements ILock {
private static Logger log=LoggerFactory.getLogger(ZKAbstractLock.class);
private static String host="localhost";
private static String port="2181";
//分布式锁,通过创建统一的临时节点 创建成功则表示获取锁成功,否则失败
protected static String node="/zklock";
protected ZkClient client=new ZkClient(host+":"+port);
/**
* 1:先试着创建临时节点,创建成功则获取锁
* 2:如果创建失败,表示已被其他线程上锁了;需要监视这个节点删除(其他线程释放锁),并且使用CountDownLatch 休眠当前线程
* 3:当其他线程释放锁后,唤醒当前线程,重新获取锁。
* 缺点:有多个线程等待这个锁时,一个线程释放锁后,其他线程都会被唤醒进行锁的获取(只有一个会成功获取),
* 这样导致竞争激烈,资源浪费。解决思路,当有锁后只有一个线程监视这个节点,其他线程不监视。这个线程释放锁后通知下一个线程获取锁
*/
public void Lock() {
if(tryLock()){
log.info(Thread.currentThread().getName()+ " Get Lock Success!!!");
}else{
//等待之后重新获取锁
waitforLock();
Lock();
}
}
public void UnLock() {
//由于创建的是临时节点,则关闭zk的连接,锁自动释放
client.close();
}
//试着去获取锁
protected abstract boolean tryLock();
//等待获取锁
protected abstract void waitforLock();
}
3.5、分布式锁的实现类
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import org.I0Itec.zkclient.IZkDataListener;
import org.I0Itec.zkclient.exception.ZkException;
public class ZKLockImp extends ZKAbstractLock {
private CountDownLatch cld = null;
/**
* 创建临时节点,创建成功则说明获取锁,否则表示获取锁失败
*/
@Override
protected boolean tryLock() {
try {
client.createEphemeral(node);
return true;
}
catch (ZkException e) {
return false;
}
}
/**
* 获取锁失败后,需要在这里让线程休眠等待
*/
@Override
protected void waitforLock() {
//对ZK创建一个节点监视器 watcher
IZkDataListener listener = new IZkDataListener() {
//当zk临时节点删除后触发。当其他线程释放锁后,这个临时节点会被删除,从而触发
//让CountDownLatch 减一,从而唤醒线程
public void handleDataDeleted(String dataPath) throws Exception {
if (cld != null) {
cld.countDown();
}
}
//当节点值改变后触发
public void handleDataChange(String dataPath, Object data)
throws Exception {
}
};
//对节点添加监视器
client.subscribeDataChanges(node, listener);
//节点存在表示之前有锁已经被占用,让线程等待这里
if (client.exists(node)) {
cld = new CountDownLatch(1);
try {
cld.await();//(异步等待,指定减为0)线程会在这里堵塞,指定门闩数为0
}
catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//对节点移除监视器
client.unsubscribeDataChanges(node, listener);
}
}
3.6、分布式锁获取唯一订单号测试案例
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import com.hongying.mutithread.OrderFactory;
public class OrderServiceTest implements Runnable {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(OrderServiceTest.class);
private static int count = 1000;//并发线程数量
private static CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(count);
ILock lock = new ZKLockImp();
public void run() {
//创建订单
createOrderNum();
}
public void createOrderNum() {
lock.Lock();
String orderNum = OrderFactory.GetOrder();
logger.info(Thread.currentThread().getName() + "创建了订单号:【" + orderNum
+ "】!");
lock.UnLock();
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < count; i++) {
new Thread(new OrderServiceTest()).start();
//发令枪里面的数字减一
cdl.countDown();
}
}
}
4、总结
缺点:有多个线程等待这个锁时,一个线程释放锁后,其他线程都会被唤醒进行锁的获取(只有一个会成功获取),
这样导致竞争激烈,资源浪费。解决思路,采用ZK的临时顺序节点实现,当有锁后只有一个线程监视这个节点,其他线程不监视。这个线程释放锁后通知下一个线程获取锁。
写的一般般,如有更好的解决方案,谢谢分享。后续会再次优化,更新中。。。