常见分布式锁实现方式

原創

2020-07-02 23:38

阅读文本大概需要3分钟。

0x01、基于mysql实现分布式锁

　　基于分布式锁的实现，首先肯定是想单独分离出一台mysql数据库，所有服务要想操作文件（共享资源），那么必须先在mysql数据库中插入一个标志，插入标志的服务就持有了锁，并对文件进行操作，操作完成后，主动删除标志进行锁释放，其与服务会一直查询数据库，看是否标志有被占用，直到没有标志占用时自己才能写入标志获取锁。

　　但是这样有这么一个问题，如果服务（jvm1）宕机或者卡顿了，会一直持有锁未释放，这样就造成了死锁，因此就需要有一个监视锁进程时刻监视锁的状态，如果超过一定时间未释放就要进行主动清理锁标记，然后供其与服务继续获取锁。

　　如果监视锁字段进程和jvm1同时挂掉，依旧不能解决死锁问题，于是又增加一个监视锁字段进程，这样一个进程挂掉，还有另一个监视锁字段进程可以对锁进行管理。这样又诞生一个新的问题，两个监视进程必须进行同步，否则对于过期的情况管理存在不一致问题。

因此存在以下问题，并且方案变得很复杂：

监视锁字段进程对于锁的监视时间周期过短，仍旧会造成多售（jvm1还没处理完其持有的锁就被主动销毁，造成多个服务同时持有锁进行操作）。
监视锁字段进程对于锁的监视时间周期过长，会造成整个服务卡顿过长，吞吐低下。
监视锁字段进程间的同步问题。
当一个jvm持有锁的时候，其余服务会一直访问数据库查看锁，会造成其余jvm的资源浪费。

0x02、基于Redis实现分布式锁

　　相比较于基于数据库实现分布式锁的方案来说，基于缓存来实现在性能方面会表现的更好一点，Redis就是其中一种。由于Redis可以设置字段的有效期，因此可以实现自动释放超期的锁，不需要多个监视锁字段进程进行锁守护，可以依旧存在上述mysql实现中除了3以外1、2、4中的问题。　　

0x03、基于Zookeeper实现分布式锁

　　基于以上两种实现方式，有了基于zookeeper实现分布式锁的方案。由于zookeeper有以下特点：

维护了一个有层次的数据节点，类似文件系统。
有以下数据节点：临时节点、持久节点、临时有序节点(分布式锁实现基于的数据节点)、持久有序节点。
zookeeper可以和client客户端通过心跳的机制保持长连接，如果客户端链接zookeeper创建了一个临时节点，那么这个客户端与zookeeper断开连接后会自动删除。
zookeeper的节点上可以注册上用户事件(自定义)，如果节点数据删除等事件都可以触发自定义事件。
zookeeper保持了统一视图，各服务对于状态信息获取满足一致性。

Zookeeper的每一个节点，都是一个天然的顺序发号器。

　　在每一个节点下面创建子节点时，只要选择的创建类型是有序（EPHEMERAL_SEQUENTIAL 临时有序或者PERSISTENT_SEQUENTIAL 永久有序）类型，那么，新的子节点后面，会加上一个次序编号。这个次序编号，是上一个生成的次序编号加一

　　比如，创建一个用于发号的节点“/test/lock”，然后以他为父亲节点，可以在这个父节点下面创建相同前缀的子节点，假定相同的前缀为“/test/lock/seq-”，在创建子节点时，同时指明是有序类型。如果是第一个创建的子节点，那么生成的子节点为/test/lock/seq-0000000000，下一个节点则为/test/lock/seq-0000000001，依次类推，等等。
　　　　　　　　　　