分布式锁简单了解

分布式锁简单了解

1. 是什么

锁，在多线程环境中控制对资源的并发访问，比如synchronized、Lock等

分布式锁，synchronized和Lock不只能本地加锁，或者说单机部署环境下的锁，在（单个服务）集群部署或者多服务完成一个接口时，需要用到分布式锁。

2. 应用场景

• 互联网秒杀

• 抢优惠券

• …

3. 常见实现技术

MySQL

使用这么一个表：

列	作用
id
resource_name	锁定的资源名
node_info	机器信息
count	重入次数
desc
create_time
update_time

上锁：resource_name，排它锁for update

解锁：resource_name查询到记录，然后机器信息验证通过，count–，等于0则删除

Zookeeper

Curator已经封装好了分布式锁的功能。

关键点：临时（有序）节点、watch（无需处理超时，机器宕机则自动删除节点）

Redis

setNx

setNx+Ex

Redisson已经封装好了分布式锁的功能。

关键点：原子命令

对比

略

-	MySQL	ZK	Redis

4. 关键

• 互斥性：只有一个线程获取锁
• 有效性：避免机器宕机（获取锁的时间，大于过期时间，需更新过期时间，防止业务未完成被释放，常见于Redis）
• 重入性
• 释放锁：上锁线程才有权释放锁
• 可选：阻塞、公平

5. 不安全

• GC的STW
• 时钟跳跃
• 长时间网络IO

6. Redis demo

场景：秒杀。提供一个接口，成功则库存-1，库存数保存在redis

1. 无锁

用户获取当前库存数，够则扣除1，否则结束

问题：多个用户访问？见2. 本地锁

@GetMapping("stock1")
@ResponseBody
public String stock() {
    int curStock = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(KEY));
    if (curStock > 0) {
        int newStock = curStock - 1;
        redisTemplate.opsForValue().set(KEY, String.valueOf(newStock));
        System.out.println("扣除库存成功，剩余库存：" + newStock);
    } else {
        System.out.println("库存不足");
    }

    return "end";
}

2. 本地锁

多个用户访问，一个一个秒杀成功，直至没有库存数

问题：集群部署，用户A访问实例1，用户B访问实例1，如果剩余1个库存，可能AB都能秒杀成功

@GetMapping("stock2")
@ResponseBody
public String stock() {
    synchronized (this) {
        int curStock = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(KEY));
        if (curStock > 0) {
            int newStock = curStock - 1;
            redisTemplate.opsForValue().set(KEY, String.valueOf(newStock));
            System.out.println("扣除库存成功，剩余库存：" + newStock);
        } else {
            System.out.println("库存不足");
        }
    }

    return "end";
}

3. Redis原生锁

前提：原子API，加锁并设置过期时间

第一点：用户获取锁，宕机。超时时间

第二点：业务时间 > 超时时间。定时器，定期更新

第三点：上锁和解锁为同一个线程

// 原子，同时完成加锁和过期时间设置
Boolean setIfAbsent(K key, V value, long timeout, TimeUnit unit);
// 定时器，开个线程完成即可
// 上解锁，添加一个唯一标示，一般UUID即可

实现略。

4. Redisson分布式锁

@GetMapping("stock4")
@ResponseBody
public String stock4() {
    RLock rLock = null;
    try {
        rLock = redisson.getLock(LOCK);
        rLock.lock();
        // 如果使用lock(int, int)，不会自动更新超时时间
        //            try {
        //                Thread.sleep(35*1000);
        //            } catch (Exception e) {
        //                e.printStackTrace();
        //            }

        int curStock = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(KEY));
        if (curStock > 0) {
            int newStock = curStock - 1;
            redisTemplate.opsForValue().set(KEY, String.valueOf(newStock));
            System.out.println("扣除库存成功，剩余库存：" + newStock);
        } else {
            System.out.println("库存不足");
        }
    } finally {
        if (rLock != null) {
            rLock.unlock();
        }
    }

    return "end";
}

参考

https://juejin.im/post/5bbb0d8df265da0abd3533a5

https://www.bilibili.com/video/BV1d4411y79Y?from=search&seid=4094813974568007126