分布式锁

最新推荐文章于 2025-07-08 22:43:03 发布

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原文链接：https://my.oschina.net/cpf2016/blog/3004790

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#python

本文深入探讨了在分布式系统中实现数据一致性的关键问题，包括读写操作的状态管理、乐观锁的应用以及缓存值的过期策略。通过具体代码示例，详细介绍了如何使用分布式锁来防止并发冲突，确保数据的正确性和一致性。

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（1）关键点

1.不管读还是写，都存在操作成功、操作失败、超时三种情况

2.写的时候要依赖缓存的乐观锁，避免多次被修改，通常就是版本号

3.因为存在一个线程获得锁之后突然崩溃，导致分布式锁无法释放的情况，缓存值必须要有过期时间

（2）实现

1.缓存接口

interface TairManager{
	/**
	 * 读数据
	 * @param key
	 * @return
	 */
	public Result get(String key);

	/**
	 * 写数据
	 * @param key
	 * @param lockValue
	 * @param defaultVersion  版本号。如果之前key值不存在，则version任意即可；如果存在，则version必须相等（相当于乐观锁），更新后version自动加一
	 * @param defaultExpiredtimeInSecond
	 * @return
	 */
	public Result put(String key, String lockValue, int defaultVersion,
			int defaultExpiredtimeInSecond);
}

2.分布式锁

public class DistributionLock {
	private TairManager tairManager;
	
	private static final int MAX_RETRY = 3;

	private static final int CODE_DATA_EXIST = 0;
	private static final int CODE_DATA_NOT_EXIST = 1;
	private static final int CODE_WRITE_SUCCESS = 2;
	private static final int CODE_WRITE_VERSION_ERROR = 3;
	private static final int DEFAULT_VERSION = 99;
	private static final int DEFAULT_EXPIREDTIME_IN_SECOND = 10*60;
	
	public boolean lock(String key){
		/**
		 * 尝试读缓存数据
		 */
		Result queryResult = null;
		int readRetry = 0;
		while (readRetry++<MAX_RETRY) {
			queryResult = tairManager.get(key);
			if (queryResult.isSuccess() && queryResult.getCode()==CODE_DATA_EXIST) { //如果数据存在
				return false;
			}else if (queryResult.isSuccess() && queryResult.getCode()==CODE_DATA_NOT_EXIST) { //如果数据不存在
				break;
			}else { //如果出现超时等问题
				continue;
			}
		}
		
		/**
		 * 读接口一直超时
		 */
		if (queryResult==null) { //说明重试读了多次都没有返回值
			throw new RuntimeException();
		}
		
		/**
		 * 如果数据不存在，则尝试自己去写
		 */
		if (queryResult.getCode()==CODE_DATA_NOT_EXIST) { //如果数据不存在
			int writeRetry = 0;
			while (writeRetry++<MAX_RETRY) {
				Result writeResult = tairManager.put(key,getlockValue(),DEFAULT_VERSION,DEFAULT_EXPIREDTIME_IN_SECOND);
				if (writeResult.isSuccess() && writeResult.getCode()==CODE_WRITE_SUCCESS) { //如果写成功则说明获得了锁
					return true;
				}else if (writeResult.isSuccess() && writeResult.getCode()==CODE_WRITE_VERSION_ERROR) {
					/**
					 * 如果因为版本问题写失败，则说明已经被改过了，那就需要进一步判断是否是当前线程写的
					 */
					int confirmRetry = 0;
					while (confirmRetry++<MAX_RETRY) {
						Result confirmResult = tairManager.get(key);
						if (confirmResult.isSuccess() && confirmResult.getCode()==CODE_DATA_EXIST) { //如果数据存在
							String value = confirmResult.getValue();
							if (getlockValue().equals(value)) {  //如果缓存中值是当前线程的指纹，说明上次就是当前线程修改的，只是因为超时没收到成功的返回值
								return true;
							}else { //已经被其他线程获得了
								return false;
							}
						}else { //如果出现超时等问题
							continue;
						}
					}
					//如果重试读了多次还是没结果返回
					throw new RuntimeException();
				}else { //如果是超时等原因出错，则重试写
					continue;
				}
			}
			//如果重试写了多次还是没结果返回
			throw new RuntimeException();
		}
		
		return false;
	}
	
	/**
	 * 获取当前线程的指纹，用来标记锁是否是由当前线程获得的
	 * @return
	 */
	private String getlockValue(){
		return "uuid";
	}
}

一定注意：如果是因为版本问题写失败，要判断一下是否是当前线程上一次写的

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