分布式锁-❤

https://www.cnblogs.com/crazymakercircle/p/14731826.html

分布式锁的实现由很多种，文件锁、数据库、redis等等，比较多；分布式锁常见的多种实现方式：

1. 数据库悲观锁、
2. 数据库乐观锁；
3. 基于Redis的分布式锁；
4. 基于ZooKeeper的分布式锁。

在实践中，还是redis做分布式锁性能会高一些

数据库悲观锁

 

数据库乐观锁

Compare and Swap(CAS)技术。

CAS 乐观锁有两个问题：

(1) CAS 存在一个比较重要的问题，即ABA问题. 解决的办法是version字段顺序递增。

(2) 乐观锁的方式，在高并发时，只有一个线程能执行成功，会造成大量的失败，这给用户的体验显然是很不好的。

除了在数据库层面加分布式锁，通常还可以使用以下更高性能、更高可用的分布式锁：

• 分布式缓存（如redis）锁
• 分布式协调（如zookeeper）锁

Redis分布式锁

本文重点介绍Redis分布式锁，分为两个维度进行介绍：

（1）基于Jedis手工造轮子分布式锁

（2）介绍Redission 分布式锁的使用和原理。

分布式锁一般有如下的特点：

• 互斥性： 同一时刻只能有一个线程持有锁
• 可重入性： 同一节点上的同一个线程如果获取了锁之后能够再次获取锁
• 锁超时：和J.U.C中的锁一样支持锁超时，防止死锁
• 高性能和高可用： 加锁和解锁需要高效，同时也需要保证高可用，防止分布式锁失效
• 具备阻塞和非阻塞性：能够及时从阻塞状态中被唤醒

手工造轮子：基于Jedis 的API实现分布式锁

我们首先讲解 Jedis 普通分布式锁实现，并且是纯手工的模式，从最为基础的Redis命令开始。

只有充分了解与分布式锁相关的普通Redis命令，才能更好的了解高级的Redis分布式锁的实现，因为高级的分布式锁的实现完全基于普通Redis命令。

Redis几种架构

Redis发展到现在，几种常见的部署架构有：

• 单机模式；
• 主从模式；
• 哨兵模式；
• 集群模式；

从分布式锁的角度来说， 无论是单机模式、主从模式、哨兵模式、集群模式，其原理都是类同的。 只是主从模式、哨兵模式、集群模式的更加的高可用、或者更加高并发。

首先看两个命令：

Redis分布式锁机制，主要借助setnx和expire两个命令完成。

setnx命令:

SETNX 是SET if Not eXists的简写。将 key 的值设为 value，当且仅当 key 不存在; 若给定的 key 已经存在，则 SETNX 不做任何动作。

 

 

基于Jedis API的分布式锁的总体流程：

通过Redis的setnx、expire命令可以实现简单的锁机制：

• key不存在时创建，并设置value和过期时间，返回值为1；成功获取到锁；
• 如key存在时直接返回0，抢锁失败；
• 持有锁的线程释放锁时，手动删除key； 或者过期时间到，key自动删除，锁释放。

线程调用setnx方法成功返回1认为加锁成功，其他线程要等到当前线程业务操作完成释放锁后，才能再次调用setnx加锁成功。

以上简单redis分布式锁的问题：

如果出现了这么一个问题：如果setnx是成功的，但是expire设置失败，一旦出现了释放锁失败，或者没有手工释放，那么这个锁永远被占用，其他线程永远也抢不到锁。

所以,需要保障setnx和expire两个操作的原子性，要么全部执行，要么全部不执行，二者不能分开。

解决的办法有两种：

• 使用set的命令时，同时设置过期时间，不再单独使用 expire命令
• 使用lua脚本，将加锁的命令放在lua脚本中原子性的执行

为啥推荐使用Redission

作为 Java 开发人员，我们若想在程序中集成 Redis，必须使用 Redis 的第三方库。目前大家使用的最多的第三方库是jedis。

和SpringCloud gateway一样，Redisson也是基于Netty实现的，是更高性能的第三方库。 所以，这里推荐大家使用Redission替代 jedis。