java 分布式锁

公司项目有一个功能需要用到分布式锁功能，一开始使用redis（redisson）实现分布式锁，后来比较以后使用zookeeper（spring-integration-zookeeper），这边做下总结：

 

分布式的 CAP 理论告诉我们:任何一个分布式系统都无法同时满足一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分区容错性（Partition tolerance），最多只能同时满足两项。

基于 CAP理论，很多系统在设计之初就要对这三者做出取舍。

 

目前常见的三种分布式锁：

1 基于数据库实现的分布式锁

a 乐观锁：基于表主键唯一做分布式锁

b 悲观锁：基于数据库排他锁做分布式锁，for update，InnoDB 引擎在加锁的时候，只有通过索引进行检索的时候才会使用行级锁，否则会使用表级锁。mysql数据库的默认引擎（5.1版本之后）是InnoDB，所以这块要多注意

 

2 基于缓存的分布式锁

基于 redis的 setnx()、expire() 方法做分布式锁:

　　setnx:SET if Not Exists，其主要有两个参数 setnx(key, value)。该方法是原子的，如果 key 不存在，则设置当前 key 成功，返回 1；如果当前 key 已经存在，则设置当前 key 失败，返回 0

　　expire:设置过期时间，要注意的是 setnx 命令不能设置 key 的超时时间，只能通过 expire() 来对 key 设置

基于 REDISSON 做分布式锁:redisson 是 redis 官方的分布式锁组件,里面有封装好的api

 

3 基于Zookeeper实现的分布式锁

ZooKeeper是一个为分布式应用提供一致性服务的开源组件，它内部是一个分层的文件系统目录树结构，规定同一个目录下只能有一个唯一文件名：

　　a 基于开源库Curator，它是一个ZooKeeper客户端，Curator提供的InterProcessMutex是分布式锁的实现，acquire方法用于获取锁，release方法用于释放锁

　　b 基于spring-integration-zookeeper

 

几种方案的比较

从理解的难易程度角度（从低到高）

数据库 > 缓存 > Zookeeper

从实现的复杂性角度（从低到高）

Zookeeper > 缓存 > 数据库

从性能角度（从高到低）

缓存 > Zookeeper >= 数据库

从可靠性角度（从高到低）

Zookeeper > 缓存 > 数据库

 

4 还有一种基于 Consul 做分布式锁：

出自程序员DD https://blog.didispace.com/spring-cloud-consul-lock-and-semphore/

基于Consul的分布式锁主要利用Key/Value存储API中的acquire和release操作来实现。acquire和release操作是类似Check-And-Set的操作：

• acquire操作只有当锁不存在持有者时才会返回true，并且set设置的Value值，同时执行操作的session会持有对该Key的锁，否则就返回false
• release操作则是使用指定的session来释放某个Key的锁，如果指定的session无效，那么会返回false，否则就会set设置Value值，并返回true

具体实现中主要使用了这几个Key/Value的API：

• create session：https://www.consul.io/api/session.html#session_create
• delete session：https://www.consul.io/api/session.html#delete-session
• KV acquire/release：https://www.consul.io/api/kv.html#create-update-key

 

 项目组综合比较之后倾向于使用Spring Integration 优雅的实现分布式锁，最终使用spring-integration-zookeeper

 

 

Spring Integration在基于Spring的应用程序中实现轻量级消息传递，并支持通过声明适配器与外部系统集成。 Spring Integration的主要目标是提供一个简单的模型来构建企业集成解决方案，同时保持关注点的分离，这对于生成可维护，可测试的代码至关重要。我们熟知的 Spring Cloud Stream的底层就是Spring Integration。

Spring Integration提供的全局锁目前为如下存储提供了实现：

• Gemfire
• JDBC
• Redis
• Zookeeper