分布式锁介绍

    众所周知，JVM的并发包中提供了大量的锁工具类，比如说像：synchronized，volatile，lock等等来帮助我们实现线程的安全，但是随着技术和架构的日益发展，现在面临的问题并不只是JVM的线程安全问题，现在的系统架构基本上都是分布式部署的，那就相当于会有多个JVM进程，因此如何保证分布式系统中线程安全性又是一个问题，不过很幸运的是，当今很多开源的框架都可以帮我们实现分布式锁，比如说像redis，zk等等，但是有些时候不能只是会用才行，还要知其所以然才不会踩坑，不会出现大的线上故障，今天我们就主要来聊聊redis和zk分布式锁的实现方式，以及优缺点和使用场景。

基于Redis集群模式下的分布锁的实现

基于setnx实现分布式锁

redis自带的一个setnx命令就可以实现简单的加锁功能，实现的原理：Redis为单进程单线程模式，采用队列模式将并发访问变成串行访问，并且多个客户端对redis的来接并不会带来竞争关系，因此setnx（set if not exists）可以实现分布式锁。

1.setnx key value，返回1说明不存在，返回0说明存在，获取锁失败（因此也可以通过setnx来做高并发下的判重操作）。

2.当获取锁成功，处理完成之后，还需要释放锁：del key

3.由于加锁和解锁不是原子操作，因此可能出现中间状态，就是加锁成功一直未解锁，导致死锁出现；基于这个问题，redis提供了另外一个命令，可以增加过期时间；另外自己也可以考虑写逻辑代码通过超时时间去处理。

基于setnx实现分布式锁可能存在的问题

在用一种框架或者工具实现自身需求之前也要了解这个框架或者工具可能会带来的一系列问题才会让自己的系统更加稳定和健壮。

1.首先要注意的一个问题是获取锁是非堵塞的，无论成功还是失败都是直接返回。

    这个问题可以通过while true类似的机制去实现。

2.在上述问题的解决方案中，通过while true机制实现的时候要考虑增加超时时间，避免一直空轮训。

3.在高并发场景下，设置的过期时间不能过长，否则会影响后续线程执行。

4.无法实现公平锁，可以通过写业务逻辑来实现，可以将所有等待线程放到一个队列中去实现，参照AQS公平所实现方式。

5.也无法实现可重入锁，也需要写业务逻辑代码去实现，同样可以参照AQS的实现。

下面基于Jedis客户端来实现简单的分布式锁加锁和释放锁的过程，此处只是提供一种思路，具体场景还要具体分析。

    /**
     * 加锁
     * @param locaName
     * @param acquireTimeout
     * @param timeout
     * @return
     */
    public boolean lock(String locaName, long acquireTimeout, long timeout) {
        Jedis jedis = null;
        try {
            // 获取连接
            jedis = jedisPool.getResource();
            // 锁名key值
            String lockKey = "lock-" + locaName;
            // 设置value
            String value = "lock";
            // 锁key值超时时间
            int lockKeyExTime = (int) (timeout / 1000);

            // 设置获取锁的超时时间，避免while长时间的空轮训
            long end = System.currentTimeMillis() + acquireTimeout;
            while (System.currentTimeMillis() < end) {
                if (jedis.setnx(lockKey, value, lockKeyExTime, NX) == 1) {
                    return true;
                }

                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        } catch (JedisException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (conn != null) {
                conn.close();
            }
        }
        return true;
    }

    /**
     * 释放锁
     * @param lockName
     * @return
     */
    public boolean releaseLock(String lockName) {
        Jedis conn = null;
        String lockKey = "lock:" + lockName;
        boolean retFlag = false;
        try {
            conn = jedisPool.getResource();
            while (true) {
                // 监视lock，准备开始事务
                conn.watch(lockKey);
                // 释放锁
                if (StringUtils.isNotBlank(conn.get(lockKey))) {
                    Transaction transaction = conn.multi();
                    transaction.del(lockKey);
                    List