在很多場(chǎng)景中舞终，我們?yōu)榱吮ＷC數(shù)據(jù)的最終一致性轻庆，需要很多的技術(shù)方案來(lái)支持，比如分布式事務(wù)敛劝、分布式鎖等余爆。那具體什么是分布式鎖，分布式鎖應(yīng)用在哪些業(yè)務(wù)場(chǎng)景夸盟、如何來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式鎖呢蛾方？今天來(lái)探討分布式鎖這個(gè)話題。
什么是分布式鎖
要介紹分布式鎖上陕，首先要提到與分布式鎖相對(duì)應(yīng)的是線程鎖桩砰、進(jìn)程鎖。
1.線程鎖
主要用來(lái)給方法释簿、代碼塊加鎖亚隅。當(dāng)某個(gè)方法或代碼使用鎖，在同一時(shí)刻僅有一個(gè)線程執(zhí)行該方法或該代碼段庶溶。線程鎖只在同一JVM中有效果煮纵，因?yàn)榫€程鎖的實(shí)現(xiàn)在根本上是依靠線程之間共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)的，比如Synchronized偏螺、Lock等行疏。
2.進(jìn)程鎖
為了控制同一操作系統(tǒng)中多個(gè)進(jìn)程訪問某個(gè)共享資源，因?yàn)檫M(jìn)程具有獨(dú)立性砖茸，各個(gè)進(jìn)程無(wú)法訪問其他進(jìn)程的資源隘擎，因此無(wú)法通過synchronized等線程鎖實(shí)現(xiàn)進(jìn)程鎖殴穴。
3.分布式鎖
當(dāng)多個(gè)進(jìn)程不在同一個(gè)系統(tǒng)中凉夯，用分布式鎖控制多個(gè)進(jìn)程對(duì)資源的訪問货葬。
分布式鎖的由來(lái)
在傳統(tǒng)單機(jī)部署的情況下，可以使用Java并發(fā)處理相關(guān)的API(如ReentrantLcok或synchronized)進(jìn)行互斥控制劲够。
但是在分布式系統(tǒng)后震桶，由于分布式系統(tǒng)多線程、多進(jìn)程并且分布在不同機(jī)器上征绎，這將使原單機(jī)并發(fā)控制鎖策略失效蹲姐，為了解決這個(gè)問題就需要一種跨JVM的互斥機(jī)制來(lái)控制共享資源的訪問，這就是分布式鎖的由來(lái)人柿。
當(dāng)多個(gè)進(jìn)程不在同一個(gè)系統(tǒng)中柴墩，就需要用分布式鎖控制多個(gè)進(jìn)程對(duì)資源的訪問。
分布式鎖的特點(diǎn)
首先凫岖，為了確保分布式鎖可用江咳，我們至少要確保鎖的實(shí)現(xiàn)同時(shí)滿足以下四個(gè)條件：
1、互斥性：任意時(shí)刻哥放，只能有一個(gè)客戶端獲取鎖歼指，不能同時(shí)有兩個(gè)客戶端獲取到鎖。
2甥雕、安全性：鎖只能被持有該鎖的客戶端刪除踩身，不能由其它客戶端刪除。
3社露、死鎖：獲取鎖的客戶端因?yàn)槟承┰颍ㄈ鏳own機(jī)等）而未能釋放鎖挟阻，其它客戶端再也無(wú)法獲取到該鎖。
4峭弟、容錯(cuò)：當(dāng)部分節(jié)點(diǎn)（redis節(jié)點(diǎn)等）down機(jī)時(shí)赁濒，客戶端仍然能夠獲取鎖和釋放鎖。
分布式鎖的具體實(shí)現(xiàn)
分布式鎖一般有三種實(shí)現(xiàn)方式：
1. 數(shù)據(jù)庫(kù)樂觀鎖孟害；
2. 基于ZooKeeper的分布式鎖;
3.基于Redis的分布式鎖拒炎；
Redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖
基于Redis命令：SET key value NX EX max-lock-time
這里補(bǔ)充下： 從2.6.12版本后, 就可以使用set來(lái)獲取鎖, Lua 腳本來(lái)釋放鎖。setnx是老黃歷了挨务，set命令nx,xx等參數(shù), 是為了實(shí)現(xiàn) setnx 的功能击你。
1.加鎖
public class RedisTool {
private static final String LOCK_SUCCESS = "OK";
private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";
private static final String SET_WITH_EXPIRE_TIME = "PX";
/**
* 嘗試獲取分布式鎖
*?@param?jedis Redis客戶端
*?@param?lockKey 鎖
*?@param?requestId 請(qǐng)求標(biāo)識(shí)
*?@param?expireTime 超期時(shí)間
*?@return?是否獲取成功
*/
public static boolean tryGetDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {
String result = jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);?
if (LOCK_SUCCESS.equals(result)) {return true;}return false;}
}
jedis.set(String key, String value, String nxxx, String expx, int time)
這個(gè)set()方法一共有五個(gè)形參：
第一個(gè)為key，我們使用key來(lái)當(dāng)鎖谎柄，因?yàn)閗ey是唯一的丁侄。
第二個(gè)為value，我們傳的是requestId朝巫，很多童鞋可能不明白鸿摇，有key作為鎖不就夠了嗎，為什么還要用到value劈猿？原因就是我們?cè)谏厦嬷v到可靠性時(shí)拙吉，分布式鎖要滿足第四個(gè)條件解鈴還須系鈴人潮孽，通過給value賦值為requestId，我們就知道這把鎖是哪個(gè)請(qǐng)求加的了筷黔，在解鎖的時(shí)候就可以有依據(jù)往史。requestId可以使用UUID.randomUUID().toString()方法生成。
第三個(gè)為nxxx佛舱，這個(gè)參數(shù)我們填的是NX椎例，意思是SET IF NOT EXIST，即當(dāng)key不存在時(shí)请祖，我們進(jìn)行set操作订歪；若key已經(jīng)存在，則不做任何操作肆捕；
第四個(gè)為expx陌粹，這個(gè)參數(shù)我們傳的是PX，意思是我們要給這個(gè)key加一個(gè)過期的設(shè)置福压，具體時(shí)間由第五個(gè)參數(shù)決定掏秩。
第五個(gè)為time，與第四個(gè)參數(shù)相呼應(yīng)荆姆，代表key的過期時(shí)間蒙幻。
總的來(lái)說，執(zhí)行上面的set()方法就只會(huì)導(dǎo)致兩種結(jié)果：1. 當(dāng)前沒有鎖（key不存在）胆筒，那么就進(jìn)行加鎖操作邮破，并對(duì)鎖設(shè)置個(gè)有效期，同時(shí)value表示加鎖的客戶端仆救。2. 已有鎖存在抒和，不做任何操作。
2.解鎖
public class RedisTool {
private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
/**
* 釋放分布式鎖
* @param jedis Redis客戶端
* @param lockKey 鎖
* @param requestId 請(qǐng)求標(biāo)識(shí)
* @return 是否釋放成功
*/
public static boolean releaseDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";?
Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey),Collections.singletonList(requestId));if (RELEASE_SUCCESS.equals(result)) {return true;}return false;}
}
那么這段Lua代碼的功能是什么呢彤蔽？其實(shí)很簡(jiǎn)單摧莽，首先獲取鎖對(duì)應(yīng)的value值，檢查是否與requestId相等顿痪，如果相等則刪除鎖（解鎖）镊辕。
以上就是redis實(shí)現(xiàn)分布式鎖詳解，覺得不錯(cuò)請(qǐng)點(diǎn)贊支持蚁袭，歡迎留言或進(jìn)我的個(gè)人群179961551領(lǐng)取【架構(gòu)資料專題目合集90期】征懈、【BATJTMD大廠JAVA面試真題1000+】，本群專用于學(xué)習(xí)交流技術(shù)揩悄、分享面試機(jī)會(huì)卖哎，拒絕廣告，我也會(huì)在群內(nèi)不定期答題、探討亏娜。
