分佈式鎖簡單瞭解

分佈式鎖簡單瞭解

1. 是什麼

鎖，在多線程環境中控制對資源的併發訪問，比如synchronized、Lock等

分佈式鎖，synchronized和Lock不只能本地加鎖，或者說單機部署環境下的鎖，在（單個服務）集羣部署或者多服務完成一個接口時，需要用到分佈式鎖。

2. 應用場景

• 互聯網秒殺

• 搶優惠券

• …

3. 常見實現技術

MySQL

使用這麼一個表：

列	作用
id
resource_name	鎖定的資源名
node_info	機器信息
count	重入次數
desc
create_time
update_time

上鎖：resource_name，排它鎖for update

解鎖：resource_name查詢到記錄，然後機器信息驗證通過，count–，等於0則刪除

Zookeeper

Curator已經封裝好了分佈式鎖的功能。

關鍵點：臨時（有序）節點、watch（無需處理超時，機器宕機則自動刪除節點）

Redis

setNx

setNx+Ex

Redisson已經封裝好了分佈式鎖的功能。

關鍵點：原子命令

對比

略

-	MySQL	ZK	Redis

4. 關鍵

• 互斥性：只有一個線程獲取鎖
• 有效性：避免機器宕機（獲取鎖的時間，大於過期時間，需更新過期時間，防止業務未完成被釋放，常見於Redis）
• 重入性
• 釋放鎖：上鎖線程纔有權釋放鎖
• 可選：阻塞、公平

5. 不安全

• GC的STW
• 時鐘跳躍
• 長時間網絡IO

6. Redis demo

場景：秒殺。提供一個接口，成功則庫存-1，庫存數保存在redis

1. 無鎖

用戶獲取當前庫存數，夠則扣除1，否則結束

問題：多個用戶訪問？見2. 本地鎖

@GetMapping("stock1")
@ResponseBody
public String stock() {
    int curStock = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(KEY));
    if (curStock > 0) {
        int newStock = curStock - 1;
        redisTemplate.opsForValue().set(KEY, String.valueOf(newStock));
        System.out.println("扣除庫存成功，剩餘庫存：" + newStock);
    } else {
        System.out.println("庫存不足");
    }

    return "end";
}

2. 本地鎖

多個用戶訪問，一個一個秒殺成功，直至沒有庫存數

問題：集羣部署，用戶A訪問實例1，用戶B訪問實例1，如果剩餘1個庫存，可能AB都能秒殺成功

@GetMapping("stock2")
@ResponseBody
public String stock() {
    synchronized (this) {
        int curStock = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(KEY));
        if (curStock > 0) {
            int newStock = curStock - 1;
            redisTemplate.opsForValue().set(KEY, String.valueOf(newStock));
            System.out.println("扣除庫存成功，剩餘庫存：" + newStock);
        } else {
            System.out.println("庫存不足");
        }
    }

    return "end";
}

3. Redis原生鎖

前提：原子API，加鎖並設置過期時間

第一點：用戶獲取鎖，宕機。超時時間

第二點：業務時間 > 超時時間。定時器，定期更新

第三點：上鎖和解鎖爲同一個線程

// 原子，同時完成加鎖和過期時間設置
Boolean setIfAbsent(K key, V value, long timeout, TimeUnit unit);
// 定時器，開個線程完成即可
// 上解鎖，添加一個唯一標示，一般UUID即可

實現略。

4. Redisson分佈式鎖

@GetMapping("stock4")
@ResponseBody
public String stock4() {
    RLock rLock = null;
    try {
        rLock = redisson.getLock(LOCK);
        rLock.lock();
        // 如果使用lock(int, int)，不會自動更新超時時間
        //            try {
        //                Thread.sleep(35*1000);
        //            } catch (Exception e) {
        //                e.printStackTrace();
        //            }

        int curStock = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(KEY));
        if (curStock > 0) {
            int newStock = curStock - 1;
            redisTemplate.opsForValue().set(KEY, String.valueOf(newStock));
            System.out.println("扣除庫存成功，剩餘庫存：" + newStock);
        } else {
            System.out.println("庫存不足");
        }
    } finally {
        if (rLock != null) {
            rLock.unlock();
        }
    }

    return "end";
}

參考

https://juejin.im/post/5bbb0d8df265da0abd3533a5

https://www.bilibili.com/video/BV1d4411y79Y?from=search&seid=4094813974568007126