分布式锁

分布式锁实现策略解析

最新推荐文章于 2025-02-18 09:31:03 发布

原创最新推荐文章于 2025-02-18 09:31:03 发布 · 174 阅读

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本文介绍了几种分布式锁的实现方式，包括基于数据库、Zookeeper、Dubbo一致性哈希+同步锁以及Redis。每种方式都有其优缺点，如数据库实现依赖性强但简单，Zookeeper提供高数据完整性但管理复杂，Redis则提供了多种加锁机制并支持自动解锁。分布式锁在解决并发问题和保障数据一致性方面起着关键作用。

一、基于数据库

创建一张锁表，通过操作该表中的数据来实现。
需要加锁时，就在该表中增加一条记录，想要释放锁时，就删除这条记录。
缺点：1、强依赖数据库的可用性，一旦数据库挂掉，会导致业务系统不可用。
2、锁没有失效时间，一旦解锁操作失败，就会导致锁记录一直在数据库中，其他线程无法再获得到锁。

二、基于zookeeper

左边的整个区域表示一个Zookeeper集群，locker是Zookeeper的一个持久节点，node_1、node_2、node_3是locker这个持久节点下面的临时顺序节点。client_1、client_2、client_n表示多个客户端，Service表示需要互斥访问的共享资源。

这种方式数据完整性很高，但是管理起来很复杂。

三、Dubbo一致性哈希+同步锁（synchronized）

利用dubbo的一致性hash算法，使得同一个对象映射倒同一个服务上，然后在服务对其加同步锁实现分布式锁。

四、基于缓存（redis）

1、setnx

setnx：进行写入，当且仅当key不存在时，返回1（加锁成功）；若key存在，则什么都不做，返回0（锁被占用）。
expire：为key设置一个超时时间，超过这个时间锁会自动释放，避免死锁。
delete：删除key（释放锁）

2、incr

Incr：将key中储存的数字值增一，如果key不存在，那么key的值会先被初始化为0，然后再执行INCR操作。如果incr之后大于1，说明此key正在被别人锁定，否则获得锁。
expire：设置超时时间，超过时间自动释放锁。
del：删除key，释放锁。

3、EXISTS

检查给定 key 是否存在。

4、Redisson

读写锁（ReadWriteLock）。Redisson的分布式可重入读写锁RReadWriteLock, 该对象允许同时有多个读取锁，但是最多只能有一个写入锁。

RReadWriteLock rwlock = redisson.getLock("anyRWLock"); 
RReadWriteLock rwlock = redisson.getReadWriteLock(key);

//加锁
rwlock.readLock().lock();
rwlock.writeLock().lock();

//加锁，支持过期解锁，10秒钟以后自动解锁，无需调用unlock方法手动解锁
rwlock.readLock().lock(10, TimeUnit.SECONDS);
rwlock.writeLock().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 = rwlock.readLock().tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
boolean res = rwlock.writeLock().tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);

//解锁 lock.unlock();
rwlock.readLock().unlock();
rwlock.writeLock().unlock();