分布式锁的三种实现方式

一、zookeeper

1、实现原理：

基于zookeeper瞬时有序节点实现的分布式锁，其主要逻辑如下（该图来自于IBM网站）。大致思想即为：每个客户端对某个功能加锁时，在zookeeper上的与该功能对应的指定节点的目录下，生成一个唯一的瞬时有序节点。判断是否获取锁的方式很简单，只需要判断有序节点中序号最小的一个。当释放锁的时候，只需将这个瞬时节点删除即可。同时，其可以避免服务宕机导致的锁无法释放，而产生的死锁问题。

2、优点

锁安全性高，zk可持久化

3、缺点

性能开销比较高。因为其需要动态产生、销毁瞬时节点来实现锁功能。

4、实现

可以直接采用zookeeper第三方库curator即可方便地实现分布式锁。以下为基于curator实现的zk分布式锁核心代码：

 

Java代码  收藏代码
  1. @Override  
  2. public boolean tryLock(LockInfo info) {  
  3.     InterProcessMutex mutex = getMutex(info);  
  4.     int tryTimes = info.getTryTimes();  
  5.     long tryInterval = info.getTryInterval();  
  6.     boolean flag = true;// 代表是否需要重试  
  7.     while (flag && --tryTimes >= 0) {  
  8.         try {  
  9.             if (mutex.acquire(info.getWaitLockTime(), TimeUnit.MILLISECONDS)) {  
  10.                 LOGGER.info(LogConstant.DST_LOCK + "acquire lock successfully!");  
  11.                 flag = false;  
  12.                 break;  
  13.             }  
  14.         } catch (Exception e) {  
  15.             LOGGER.error(LogConstant.DST_LOCK + "acquire lock error!", e);  
  16.         } finally {  
  17.             checkAndRetry(flag, tryInterval, tryTimes);  
  18.         }  
  19.     }  
  20.     return !flag;// 最后还需要重试，说明没拿到锁  
  21. }  

 

Java代码  收藏代码
  1. @Override  
  2. public boolean releaseLock(LockInfo info) {  
  3.     InterProcessMutex mutex = getMutex(info);  
  4.     int tryTimes = info.getTryTimes();  
  5.     long tryInterval = info.getTryInterval();  
  6.     boolean flag = true;// 代表是否需要重试  
  7.     while (flag && --tryTimes >= 0) {  
  8.         try {  
  9.             mutex.release();  
  10.             LOGGER.info(LogConstant.DST_LOCK + "release lock successfully!");  
  11.             flag = false;  
  12.             break;  
  13.         } catch (Exception e) {  
  14.             LOGGER.error(LogConstant.DST_LOCK + "release lock error!", e);  
  15.         } finally {  
  16.             checkAndRetry(flag, tryInterval, tryTimes);  
  17.         }  
  18.     }  
  19.     return !flag;// 最后还需要重试，说明没拿到锁  
  20. }  

 

Java代码  收藏代码
  1. /** 
  2.      * 获取锁。此处需要加同步，concurrentHashmap无法避免此处的同步问题 
  3.      * @param info 锁信息 
  4.      * @return 锁实例 
  5.      */  
  6.     private synchronized InterProcessMutex getMutex(LockInfo info) {  
  7.         InterProcessReadWriteLock lock = null;  
  8.         if (locksCache.get(info.getLock()) != null) {  
  9.             lock = locksCache.get(info.getLock());  
  10.         } else {  
  11.             lock = new InterProcessReadWriteLock(client, BASE_DIR + info.getLock());  
  12.             locksCache.put(info.getLock(), lock);  
  13.         }  
  14.         InterProcessMutex mutex = null;  
  15.         switch (info.getIsolate()) {  
  16.         case READ:  
  17.             mutex = lock.readLock();  
  18.             break;  
  19.         case WRITE:  
  20.             mutex = lock.writeLock();  
  21.             break;  
  22.         default:  
  23.             throw new IllegalArgumentException();  
  24.         }  
  25.         return mutex;  
  26.     }  

 

Java代码  收藏代码
  1. /** 
  2.  * 判断是否需要重试 
  3.  * @param flag 是否需要重试标志 
  4.  * @param tryInterval 重试间隔 
  5.  * @param tryTimes 重试次数 
  6.  */  
  7. private void checkAndRetry(boolean flag, long tryInterval, int tryTimes) {  
  8.     try {  
  9.         if (flag) {  
  10.             Thread.sleep(tryInterval);  
  11.             LOGGER.info(LogConstant.DST_LOCK + "retry getting lock! now retry time left: " + tryTimes);  
  12.         }  
  13.     } catch (InterruptedException e) {  
  14.         LOGGER.error(LogConstant.DST_LOCK + "retry interval thread interruptted!", e);  
  15.     }  
  16. }  

 

二、memcached分布式锁

1、实现原理：

memcached带有add函数，利用add函数的特性即可实现分布式锁。add和set的区别在于：如果多线程并发set，则每个set都会成功，但最后存储的值以最后的set的线程为准。而add的话则相反，add会添加第一个到达的值，并返回true，后续的添加则都会返回false。利用该点即可很轻松地实现分布式锁。

2、优点

并发高效。

3、缺点

（1）memcached采用列入LRU置换策略，所以如果内存不够，可能导致缓存中的锁信息丢失。

（2）memcached无法持久化，一旦重启，将导致信息丢失。

 

三、redis分布式锁

redis分布式锁即可以结合zk分布式锁锁高度安全和memcached并发场景下效率很好的优点，可以利用jedis客户端实现。

posted @ 2017-05-05 19:02  PointNet  阅读(721)  评论(0)  编辑  收藏  举报