基于数据库的分布式锁

使用场景:
  某大型网站部署是分布式的,订单系统有三台服务器响应用户请求,生成订单后统一存放到order_info表;order_info表要求订单id(order_id)必须是唯一的,那么三台服务器怎么协同工作来确认order_id的唯一性呢?这时候就要用到分布式锁了。
分布式锁的要求:
  在了解了使用场景之后,再看一下我们需要的分布式锁应该是怎样的(以方法锁为例)
  这把锁要可重入(防止死锁)
  这把锁最好是一个阻塞锁(根据业务考虑是否需要这条)
  有高可用的获取锁跟释放锁的功能
  获取锁跟释放锁的性能要好
实现方式:
  分布式锁的实现分为3种,基于数据库的,基于缓存的跟基于zookeeper的。接下来我们对这三种方式进行实现。
基于数据库的分布式锁:
  大概原理:直接创建一张锁表,当要锁住某个方法或者资源时,就在该表中增加一条记录,想要释放的时候就删除这条记录。
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CREATE TABLE `methodLock` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `method_name` varchar(64) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '锁定的方法名',
  `mydesc` varchar(1024) NOT NULL COMMENT '备注信息',
  `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uidx_method_name` (`method_name`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

  当我们想要锁住某个方法时,执行以下sql:

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insert into methodLock(method_name,desc) values ('具体方法名','描述');

  以上的简单实现有几个问题:

  1、这把锁依赖数据库的可用性,如果数据库是一个单点,一旦挂掉,会导致业务系统不可用;
  2、这把锁没有失效时间,一旦解锁操作失败,会导致锁一直存留在数据库中,其它线程无法获得锁;
  3、这把锁只能是非阻塞的,因为数据的insert操作一旦插入失败就直接报错,没有获得锁的线程不会进入排队队列,想要再次获得锁就要再次触发获得锁的操作;
  4、这把锁是非重入的,同一线程在没有释放锁之前无法再次获得该锁,因为表中数据已经存在了。
  当然上面的问题也是可以解决的:
  1、单点问题,两个数据库,双向同步,一旦挂掉切换到另一个上;
  2、失效时间,做一个定时任务,每隔多长时间清理超时数据;
  3、非阻塞问题,程序写for循环多次尝试,直至获取到锁为止;
  4、非重入,增加一个字段,记录获取所的ip跟线程信息,下次查询的时候如果有,则直接给锁;
示例代码:
  获取锁:
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public boolean lock(){
       int result = 0;
       try {
           result = jdbcTemplate.update("insert into methodLock(method_name,mydesc)values(?,?)", new Object[]{"com.wzy.home.study.distributedlock.MyResources.getNextId()", "获取orderId"});
       }catch (Exception e){
           //todo nothing
       }
       if(result == 1){
           return true;
       }
       return false;
   }

  释放锁:

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public boolean unLock(){
        int rows = jdbcTemplate.update("delete from methodLock where method_name = ?",new Object[]{"com.wzy.home.study.distributedlock.MyResources.getNextId()"});
        if(rows == 1){
            return true;
        }else {
            return false;
        }
    }

  两个线程,模拟两个客户端进行测试:

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public void testLock(){
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                boolean flag = mysqlLock.lock();
                if(flag){//有锁
                    int orderId = MyResources.getInstance().getNextId();
                    System.out.println("t1拿到锁,获取的订单id为:"+orderId);
                    try {
                        Thread.sleep(5000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("t1释放锁了");
                    mysqlLock.unLock();
                }
            }
        });
 
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                tryLock();
            }
            //多次尝试获取锁
            private boolean tryLock(){
                boolean flag = mysqlLock.lock();
                if(flag){
                    int orderId = MyResources.getInstance().getNextId();
                    System.out.println("t2拿到锁,获取订单id为:"+orderId);
                }else {
                    System.out.println("t2获取锁失败,再次尝试");
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    tryLock();
                    mysqlLock.unLock();
                }
                return flag;
            }
        });
 
        t1.start();
        t2.start();
        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

输出结果:

t1拿到锁,获取的订单id为:1
t2获取锁失败,再次尝试
t2获取锁失败,再次尝试
t2获取锁失败,再次尝试
t2获取锁失败,再次尝试
t2获取锁失败,再次尝试
t1释放锁了
t2拿到锁,获取订单id为:2
可以看到,的确是t2等t1释放锁后才拿到了锁进行了业务操作。

posted @   facelessvoidwang  阅读(445)  评论(0编辑  收藏  举报
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