分布式锁，是一种思想，它的实现方式有很多。比如，我们将沙滩当做分布式锁的组件，那么它看起来应该是这样的
- 加锁
在沙滩上踩一脚，留下自己的脚印，就对应了加锁操作。其他进程或者线程，看到沙滩上已经有脚印，证明锁已被别人持有，则等待。
- 解锁
把脚印从沙滩上抹去，就是解锁的过程。
- 锁超时
为了避免死锁，我们可以设置一阵风，在单位时间后刮起，将脚印自动抹去。
分布式锁的实现有很多，比如基于数据库、memcached、Redis、系统文件、zookeeper等。它们的核心的理念跟上面的过程大致相同。具备的条件：
1、一个方法同一时间只能被一个机器一个线程执行
2、高可用的获取锁和释放锁
3、高性能的获取锁和释放锁
4、具备可重入性
5、具备锁失效机制，防止死锁
6、具备非阻塞锁特性，即没有获取锁直接放回获取锁失败。
那么如何实现分布式锁呢，有如下几种方式：
- 基于Zookeeper实现
- 基于缓存（redis实现）
- 基于数据库实现方式
一、基于Zookeeper实现
Zookeeper数据存储结构是一颗树，树由节点组成，节点叫ZNode
Znode分四种类型：
1、持久节点（persistent）
默认节点类型，创建节点的客户端和Zookeeper断开链接后，节点依旧存在
2、持久节点顺序节点（persistent_sequential）
创建节点时，根据创建时间给节点编号。
3、临时节点
断开链接后，节点被删除
4、临时顺序节点
Zookeeper分布式锁的原理：
获取锁：
- 在Zookeeper创建一个持久节点ParentLock，当客户端想要获取锁时，在ParentLock节点下创建临时顺序节点。
- 然后客户端再去获取临时节点是否是最靠前的一个，如果是则获取锁。
- 另外一个客户端先创建临时节点，然后获取临时节点是靠前，如果不是靠前的，并且不是最小的序号，此时向前面的节点注册Watcher，用于监听前一个节点的锁是否存在。
释放锁：
- 任务完成删除临时节点
- 由于节点都是相互监听，当前一个节点消失，下一个节点被置顶
- 如果机器宕机了，会自动删除临时节点。
缺点：
性能上不如缓存服务高，创建锁和释放锁过程上，都动态创建、销毁临时节点实现锁功能，Zk中创建和删除节点只能通过leader服务器执行，然后将数据同步到所有follower机器上。
可能会因为网络抖动导致链接中断，删除临时节点，但是ZK有多种重试策略，重试之后才会删除临时节点。
二、基于缓存（redis实现）
1、加锁
加锁实际上就是在redis中，给Key键设置一个值，为避免死锁，并给定一个过期时间。
SET lock_key random_value NX PX 5000
值得注意的是：
random_value 是客户端生成的唯一的字符串。
NX 代表只在键不存在时，才对键进行设置操作。
PX 5000 设置键的过期时间为5000毫秒。
这样，如果上面的命令执行成功，则证明客户端获取到了锁。
2、解锁
解锁的过程就是将Key键删除。但也不能乱删，不能说客户端1的请求将客户端2的锁给删除掉。这时候random_value的作用就体现出来。
为了保证解锁操作的原子性，我们用LUA脚本完成这一操作。先判断当前锁的字符串是否与传入的值相等，是的话就删除Key，解锁成功。
if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then
return redis.call('del',KEYS[1])
else
return 0
end
3、使用
首先，我们在pom文件中，引入Redis包。在这里，笔者用的是最新版本，注意由于版本的不同，API可能有所差异。
org.springframework.boot
spring-boot-starter-data-redis
加锁的过程很简单，就是通过SET指令来设置值，成功则返回；否则就循环等待，在timeout时间内仍未获取到锁，则获取失败。
缺点：
客户端A从master获取锁，master将锁同步到slave钱，master 宕机，slave节点晋升master节点，客户端B取得了被客户端A锁定的同一个资源。安全失效。
三、基于数据库实现方式
数据库拍他锁
1、根据名字获取锁信息
2、更新锁信息（比如版本，状态等）占有锁
缺点：
1、数据库的强依赖性，数据库不可用会导致业务系统不可用。
2、锁没有失效时间，解锁失败，会使锁一直存在，其他线程无法获取锁。
3、锁只能是非阻塞，插入失败报错，线程不会进入排队队列中，会再次出发获取锁的操作。
4、锁是非重入，同一个线程没有释放锁，无法再次获得该锁，因为数据库中锁的数据已经存在。
解决方案：
1、主从复制
2、定时任务，或者添加上次更新的时间
3、死循环insert
4、数据库存入当前线程的信息。
四、三种分布式锁优缺点
| 分布式锁 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| Zookeeper | 1、封装好的框架，容易实现 2、有等待锁的队列，提升抢锁的概率 添加和删除节点性能低 |
添加和删除节点性能低 |
| Redis | set和del指令性能较高 | 1、实现复杂：需要考虑超时、原子性、误删等情况 2、没有等待锁的队列，需要在客户端自旋等待锁，效率低 |
| 数据库 | 容易理解 | 复杂度较高，需要设计表、策略等如果获取锁失败，需要不断的链接数据库，查库操作。 |