基于数据库的分布式锁

使用场景：

　　某大型网站部署是分布式的，订单系统有三台服务器响应用户请求，生成订单后统一存放到order_info表；order_info表要求订单id(order_id)必须是唯一的，那么三台服务器怎么协同工作来确认order_id的唯一性呢？这时候就要用到分布式锁了。

分布式锁的要求：

　　在了解了使用场景之后，再看一下我们需要的分布式锁应该是怎样的(以方法锁为例)

　　这把锁要可重入(防止死锁)

　　这把锁最好是一个阻塞锁(根据业务考虑是否需要这条)

　　有高可用的获取锁跟释放锁的功能

　　获取锁跟释放锁的性能要好

实现方式：

　　分布式锁的实现分为3种，基于数据库的，基于缓存的跟基于zookeeper的。接下来我们对这三种方式进行实现。

基于数据库的分布式锁：

　　大概原理：直接创建一张锁表，当要锁住某个方法或者资源时，就在该表中增加一条记录，想要释放的时候就删除这条记录。

CREATE TABLE `methodLock` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `method_name` varchar(64) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '锁定的方法名',
  `mydesc` varchar(1024) NOT NULL COMMENT '备注信息',
  `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uidx_method_name` (`method_name`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

　　当我们想要锁住某个方法时，执行以下sql：

insert into methodLock(method_name,desc) values ('具体方法名','描述');

　　以上的简单实现有几个问题：

　　1、这把锁依赖数据库的可用性，如果数据库是一个单点，一旦挂掉，会导致业务系统不可用；

　　2、这把锁没有失效时间，一旦解锁操作失败，会导致锁一直存留在数据库中，其它线程无法获得锁；

　　3、这把锁只能是非阻塞的，因为数据的insert操作一旦插入失败就直接报错，没有获得锁的线程不会进入排队队列，想要再次获得锁就要再次触发获得锁的操作；

　　4、这把锁是非重入的，同一线程在没有释放锁之前无法再次获得该锁，因为表中数据已经存在了。

　　当然上面的问题也是可以解决的：

　　1、单点问题，两个数据库，双向同步，一旦挂掉切换到另一个上；

　　2、失效时间，做一个定时任务，每隔多长时间清理超时数据；

　　3、非阻塞问题，程序写for循环多次尝试，直至获取到锁为止；

　　4、非重入，增加一个字段，记录获取所的ip跟线程信息，下次查询的时候如果有，则直接给锁；

示例代码：

　　获取锁：

 public boolean lock(){
        int result = 0;
        try {
            result = jdbcTemplate.update("insert into methodLock(method_name,mydesc)values(?,?)", new Object[]{"com.wzy.home.study.distributedlock.MyResources.getNextId()", "获取orderId"});
        }catch (Exception e){
            //todo nothing
        }
        if(result == 1){
            return true;
        }
        return false;
    }

　　释放锁：

public boolean unLock(){
        int rows = jdbcTemplate.update("delete from methodLock where method_name = ?",new Object[]{"com.wzy.home.study.distributedlock.MyResources.getNextId()"});
        if(rows == 1){
            return true;
        }else {
            return false;
        }
    }

　　两个线程，模拟两个客户端进行测试：

public void testLock(){
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                boolean flag = mysqlLock.lock();
                if(flag){//有锁
                    int orderId = MyResources.getInstance().getNextId();
                    System.out.println("t1拿到锁，获取的订单id为："+orderId);
                    try {
                        Thread.sleep(5000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("t1释放锁了");
                    mysqlLock.unLock();
                }
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                tryLock();
            }
            //多次尝试获取锁
            private boolean tryLock(){
                boolean flag = mysqlLock.lock();
                if(flag){
                    int orderId = MyResources.getInstance().getNextId();
                    System.out.println("t2拿到锁，获取订单id为："+orderId);
                }else {
                    System.out.println("t2获取锁失败，再次尝试");
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    tryLock();
                    mysqlLock.unLock();
                }
                return flag;
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();
        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

输出结果：

t1拿到锁，获取的订单id为：1

t2获取锁失败，再次尝试

t2获取锁失败，再次尝试

t2获取锁失败，再次尝试

t2获取锁失败，再次尝试

t2获取锁失败，再次尝试

t1释放锁了

t2拿到锁，获取订单id为：2

可以看到，的确是t2等t1释放锁后才拿到了锁进行了业务操作。