并发编程系列之分布式锁原理和实现方式

Posted 2021-12-30 smileNicky

并发编程系列之分布式锁原理和实现方式

1、为什么需要分布式锁？

最开始的项目是一个单体结构的，使用一个tomcat部署，如图，有一个订单编码生成器类，每次订单服务调用编号生成器类获取唯一的订单id序号，这种在没有并发情况是可以正常运行的，但是如果出现并发是不支持的

单体应用方法比较容易，直接使用juc包中提供的锁就能保证订单编号生成唯一性。在单体系统，虽然也有多线程并发的情况，但是都是在同一个进程里的，所以可以juc提供的各种锁就可以实现线程安全

但是在分布式环境，是要控制不同进程中的线程并发执行抢资源，这种情况juc的工具api是做不到的，所以需要一个独立的分布式锁生成器，从而保证多个进程中的线程使用同一把锁。

2、锁具有什么特点？

• 排他性：一个线程获取锁之后，其它线程不能获取，只有一个线程能获取锁
• 阻塞性：其它未抢到锁的线程阻塞，直到锁释放出来，再抢
• 可重入性：线程获得锁后，后续是否可以重复获取锁

3、什么技术能提供排他性？

• 文件系统
• 数据库，主键唯一约束 for update等
• reids，setnx命令
• zookeeper 类似于文件吸引

4、实现分布式的方式对比？

• 基于数据库实现分布式锁
  • 性能较差，容易出现单点故障
  • 锁没有失效时间
• 基于Redis实现分布式锁
  • 实现比较复杂
  • 存在死锁的可能
  • 性能比较好，基于内存 ，而且保证的是高可用，redis优先保证的是AP(分布式CAP理论)
• 基于Zookeeper实现分布式锁
  • 实现相对简单
  • 可靠性高，因为zookeeper保证的是CP(分布式CAP理论)
  • 性能相对较好 并发1~2万左右，并发太高，还是redis性能好