分布式锁

分布式锁

• 借助数据库、Redis集群、Zookeeper集群作为辅助系统。

• 面临的问题：

  1. 锁的一致性问题：在集群式辅助系统中，必然会存在锁的并发读，由于集群内部的数据同步存在延迟，不同客户端进程读到的锁可能不一致。

     • Zookeeper天生支持最终一致性，能在一定程度上满足。
     • Redison借助Redis集群借助redlock机制，也能保证最终一致性。

  2. 锁得不到释放：持有锁的进程崩溃，导致锁得不到释放，进一步导致其他进程被永久等待，称之为锁得不到释放。

     • 解决思路：给锁预设过期时间，一旦超超时锁会被强制释放，解决了永久等待问题。

  3. 锁的过早释放：新问题又产生了，预设的过期时间往往是一个经验值，可能出现持有锁的进程的正常逻辑还没执行完毕，锁就被错误的强制过期了，这时其他进程将会错误的执行，称之为锁的过早释放。

     • 简单粗暴，将超时时间设长一点，比如一分钟，这样能避免大部分的错误强制释放，但如果频繁发生进程故障，将导致大量的无效等待，优点是实现简单，不需要做额外开发，利用Redis的setIfAbsent+expire机制就可以实现。Redison就是基于此，同时在应用中开启后台线程定期给锁续约，避免锁的过早释放。
     • 给锁增加监听机制，一旦持有者崩溃就自动释放锁，将锁的释放权完全交给持有进程，这种方式合理高效，但实现复杂。

1、数据库实现

进程a先查询表，如果没有记录就向表中插入锁，拿到了锁，继续处理自己的逻辑；

进程b也做同样的操作，查询发现表中已存在记录，表示锁被他人持有，进程b自旋查询等待；

进程a处理完自己的逻辑后删除表中的记录。

进程b查询表发现没有记录，将锁插入表，拿到了锁，继续处理自己的逻辑。

2、Zookeeper实现

每一个进程都到某个znode下创建一个临时有序子节点，同时每个进程都监听这个父znode。
父znode下的每个子节点的变动都会触发进程重新拉取子节点列表，每个进程得到列表后比较自己的节点是否是列表中最小的那一个，如果是则表示得到了锁。执行完毕后断开连接，session失效对应的节点被删除，完成锁的释放。

3、Redison实现

借助setIfAbsent + expire + redlock + 后台续约线程。