关于分布式锁:分布式锁的几种实现

一、分布式锁概述

在分布式系统架构下，资源共享不再是单机下的线程竞争，而是跨 JVM 过程之间的而资源共享，因而 JVM 锁不再满足业务需要，须要引入适宜分布式系统的“锁”。

二、分布式锁设计准则

• 排他性：被共享资源批准工夫内只能被一台机器上的一个线程应用，这点和 jvm 锁是一个情理。
• 防止死锁：线程获取到锁，在执行完业务之后，肯定要开释锁（包含异常情况下开释）。
• 高可用：获取和开释锁要保障高可用和性能。
• 可重入：最好是可重入锁，即以后机器的以后线程如果没有获取到锁，那么在期待肯定工夫后肯定要保障能够再被获取到。
• 偏心锁：不是硬性要求，指的是不同线程获取锁时最好保障几率一样。

三、分布式锁实现形式

1. 基于数据库级别的锁

• 乐观锁：基于 CAS(compare and swap) 原理，即在表中增加一个 version 字段，每次更新的时候以 version 作为条件，只能有一个线程更新胜利。
• 乐观锁：总是假如事件产生在最坏的状况，因而每次获取数据时都会上锁，阻塞其余线程，比方行锁、表锁、读锁、写锁。mysql 和 oracle 是通过 for update 来实现的

  select fields from table for update

2. 基于 redis 的原子操作

次要通过 Redis 原子操作 SETNX 和 EXPIRE 来实现，因为 redis 是单线程机制，所以同一时刻，同一节点只容许一个线程执行某种操作，所以满足原子性。

1. 结构一个与共享资源相干的 key
2. 调用 SETNX 命令获取锁，并且设置过期工夫，以防死锁
3. 开释锁

3. 基于 zookeeper 的互斥排他锁

zookeeper 分布式锁基于 zk 程序长期节点和 watcher 机制，举荐应用框架 curator。

• 原理：在每一个节点上面创立子节点的时候，抉择 EPHEMERAL_SEQUENTIAL 或者 PERSISTENT_SEQUENTIAL。新的子节点前面，会加上一个秩序编号。这个秩序编号，是上一个生成的秩序编号加一。

所以，能够规定编号最小的那个节点取得锁，其余节点只有监听本人前一个节点（通过订阅比本人小的节点的删除事件），并判断本人是不是最小的那个节点就能够了。

• 步骤：

  1. 创立一个根节点，最好是长久节点，代表分布式锁
  2. 须要占用锁的时候，在根节点下创立长期有序节点。
  3. 判断本人是否为以后节点列表中最小子节点，如果是则取得锁，否则监听前一个子节点的变更音讯。
  4. 解决业务流程，解决实现后，删除本人的子节点，开释锁。