分布式管理之分布式锁

前言

在单机多线程下，对某个资源并发操作时，我们通常会用锁来保证资源的安全性，在分布式环境下，或者说多个进程同时操作一个资源，我们就需要分布式锁来保证资源的安全。

分布式锁的特点

安全性 任意一个时间点只能有一个客户端获取到锁

避免死锁 当拥有锁的客户端挂掉，分布式锁要有自动释放的功能

容错性，只要大部门节点正常，就要对外提供锁服务

Redis 分布式锁

1 通过redis set nx ex random value 命令实现分布式锁。

Nx命令的含义是在key 不存在时设置，返回成功，存在则返回失败。当多个客户端同时访问时，只有一个客户端能获取到锁。

Ex是设置过期时间，防止出现死锁的情况。

设置的值是最好是个随机值，这是为了释放锁时只释放自己获取到的锁。试想一下这种场景，a获取到锁，但是处理时间超过了锁的过期时间，此时锁已经自动释放，接着如果其他客户端拿到锁，a在去释放就会出现问题。随机值要保证那个客户端生成的值不一样，一种简单的算法是时间戳➕机器编号。

通过乐观锁实现数据更新

以上分布式锁存在一个问题，假如a先获取到锁，由于某种原因，锁过期还未开始实际的数据库操作，这时b也获取到锁，那么会出现a 同时操作一份数据的问题。为了解决这个问题，获取分布式锁时会带自增的版本号，同时呢，数据库中也维护一个版本号，这样在更新数据时比对版本，只处理比当前版本号大的数据。

我们细想一下，上面的案例是不是没必要引入分布式锁呢，我们可以直接用数据库来保证数据更新的一致性。数据库中维护版本号，先获取版本号，更新语句带上版本，如果版本一致则更新数据且版本加1。

分布式锁设计的重点

1 是否真的需要分布式锁

用来做不同进程的同步和互斥则需要用分布式锁，修改共享数据可以考虑有乐观锁

2 确实需要分布式锁时要保证几点

死锁问题，锁服务的高可用，可重入性，非阻塞式锁服务。