分布式锁实现思想

什么时候需要用到分布式锁？

需要对一个共享变量进行多线程访问时，为了保证在高并发的情况下，一个方法或者变量在同一时间内只能被一个线程执行。若是单机部署，我们可以用并发控制来保证。若是多机部署，多线程分布在不同的机器上，简单的并发控制已经不能满足要求，这时就需要用到分布式锁。

分布式锁的目的：

系统部署在多个服务器上时，当有多个客户端同时对某个变量进行操作，要保证变量更新的有序性和操作唯一性。
即：不能多个客户端同时对变量进行操作。

分布式锁的三种实现方式

1. 基于数据库实现分布式锁；MySQL…
在数据库中创建一个表，表中包含方法名等字段，在方法名字段上创建一个唯一索引，要想执行某个方法时，需要使用这个方法名向表中插入数据，成功插入则获取锁，执行完再删除对应 的行数据释放锁。
步骤：
① 创建一个表 method_lock（id, method_name, desc, ip, update_time）
② 多个进程同时执行某个方法，那么需要同时在method_lock中插入数据，因为method_lock 的 method_name做了唯一性约束，所以最终只能有一个进程能执行此方法。
③ 成功插入则获取锁，执行完成后删除对应的行数据释放锁。

基于数据库实现分布式锁的缺点：
① 因为这是基于数据库实现的，数据库的可用性和性能将直接影响分布式锁的可用性及性能，所以，数据库需要双机部署、数据同步、主备切换；
② 不具有可重入的特性
③ 没有锁失效机制。（redis就可以，是指锁失效时间）
④ 不具有锁阻塞特性
…
2. 基于缓存（Redis等）实现分布式锁；
3. 基于Zookeeper实现分布式锁；

（这里先记录基于缓存的分布式锁）

2. 基于缓存（Redis等）实现分布式锁

2.1、Redis要实现分布式锁，需要满足一下条件：

• 互斥性：在任意时刻，只能有一个客户端能持有锁
• 不能死锁：客户端在持有锁的期间崩溃而没有主动释放锁，也要保证其他客户端能加锁
• 容错性：只要大部分的Redis节点正常运行，客户端就可以加锁和解锁。

2.1、使用命令介绍：

加锁：

方法一：SETNX + expire

（1）SETNX
SETNX key val：当且仅当key不存在时，set一个key为val的字符串，返回1；若key存在，则什么都不做，返回0。

• val 要具有唯一性，客户端可以使用UUID.randomUUID().toString()方法生成，用来标识这把锁是属于哪个请求加的，在解锁的时候就可以有依据。

（2）expire
expire key timeout：为key设置一个超时时间，单位为second，超过这个时间锁会自动释放，避免死锁。

方法二：SET key value px milliseconds nx / set（）函数，

设置‘NX’参数，过期时间参数

• 替代 setnx + expire 需要分两次执行命令的方式，保证了原子性；

解锁

（3）delete
delete key：删除key
在使用Redis实现分布式锁的时候，主要就会使用到这三个命令。

2.2、实现思想：
（1）获取锁的时候，使用setnx加锁，并使用expire命令为锁添加一个超时时间，超过该时间则自动释放锁，锁的value值为一个随机生成的UUID，通过此在释放锁的时候进行判断。
（2）获取锁的时候还设置一个获取的超时时间，若超过这个时间则放弃获取锁。
（3）释放锁的时候，通过UUID判断是不是该锁，若是该锁，则执行delete进行锁释放。