3.2.6 手把手实现分布式锁

手把手实现分布式锁
进程中的锁

1.互斥锁
2.自旋锁
3.读写锁
4.信号量
5.条件变量
6.原子变量以及内存屏障

进程间通信

1.pipe
2.FIFO
3.信号量
4.信号
5.消息队列
6.共享内存
7.socket

1.条件变量为什么与互斥锁协同
条件的判断是一个临界资源，需要互斥锁保护
2.哪些锁是自己加锁自己释放锁？哪些是自己加锁，可能由别的线程释放锁？
互斥锁，自旋锁；信号量和条件变量可能由别的线程释放锁；

pthread_mutex_lock(&mtx);

while (condition) //解决了虚假唤醒的问题
  pthread_cond_wait(&cond, &mtx);
pthread_mutex_unlock(&mtx);

pthread_mutex_lock(&mtx);
pthread_mutex_unlock(&mtx);
pthread_cond_signal(&cond);

pthread_cond_broadcast(&cond);

为什么会产生虚假唤醒（pthread_cond_wait会返回，但其实条件并不满足）问题：

1.条件变量有可能会被信号打断
信号 -1 = read errno = EINTR
2.信号劫持
3.多处理实现过程中出现的bug：signal可能会唤醒多个

分布式锁是什么类型的锁？
在分布式场景中实现互斥类型的锁
分布式：运行的节点可能在不同机器或不同网段当中，节点间通信通过socket
互斥类型：同一时刻只允许一个执行体进入临界资源
解决了什么问题？
在分布式场景中，同时只允许一个节点执行某类任务
什么场景下
分布式场景中
行为：加锁，解锁-》网络交互-》锁超时功能，由锁存储的所在节点来实现
加锁对象和解锁对象必须为同一个 -》除了因为网络异常而造成锁超时情况
分布式锁特性
1.互斥性：
锁打上标记：加锁
锁取消标记：解锁
标记：执行体的唯一标识
2.锁超时
3.可用性
3.1合理时间内得到合理的回复
3.2实现
3.2.1计算型（网关）-> 开多个备份点
3.2.2存储型 ->多个备份点/主从切换
4.容错性 一致性来解决（半数以上）
4.1 raft一致性算法
4.2 redlock

分布式锁类型
重入锁和非重入锁：允许同一个线程多次持有锁
公平锁和非公平锁
公平锁：排队
非公平锁：轮询

公平锁   互斥锁
非公平锁  自旋锁

实现重点
锁是一种资源，需要存储；同时要保证可用性，避免锁失效 ->一个进程多线程中的锁资源存储在进程中
互斥语义：将锁打标记
1.加锁对象和解锁对象必须为同一个
2.解锁时需要判断当前持有锁的对象是否是自己
加锁解锁行为是网络通信，需要锁超时->进程是资源的容器，线程是执行的单元
怎么获知持有锁对象的释放锁行为？
主动探寻->非公平锁
被动通知
是否允许同一持锁对象多次加锁？重入锁，非重入锁

文章参考于<零声教育>的C/C++linux服务期高级架构系统教程学习:https://ke.qq.com/course/417774?flowToken=1020253