分布式锁原理详解(图文全面总结)-51CTO.COM

分布式锁

要理解分布式锁，核心点是在于要理解共享资源访问的问题。

比如：一个资源变量A，在单体应用中，如果有多个线程同时来竞争该资源A，可以通过Synchronized、或者ReentrantLcok上锁来解决资源共享的问题。

但是，在分布式系统后，由于分布式系统是分布在不同机器上，布式系统中竞争共享资源的最小粒度从线程升级成了进程，这将使原单机并发控制锁策略失效。

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为了解决这个问题，就需要一种跨服务，跨JVM的锁机制，来控制共享资源的访问，这就是分布式锁。

分布式锁的实现

首先为了确保分布式锁可用，我们至少要确保锁的实现同时满足以下四个条件：

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1.互斥性

任意时刻只能有一个客户端获取锁，不能同时有两个客户端获取到锁。

2.安全性

锁只能被持有该锁的客户端删除，不能由其它客户端删除。

3.死锁

获取锁的客户端因为某些原因，比如：down机等，而未能释放锁，其它客户端再也无法获取到该锁。

4.容错

当部分节点down机时，客户端仍然能够获取锁和释放锁。

常见的分布式锁的实现有：Redis分布式锁、Zookeeper分布式锁等方式来实现分布式锁。

如下所示：

import redis.clients.jedis.Jedis;


public class RedisDistributedLock {
    private Jedis jedis;
    private String lockKey;
    private String lockValue;  // 唯一标识，如UUID
    private int expireTime;    // 锁的过期时间，单位毫秒


    public RedisDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String lockValue, int expireTime) {
        this.jedis = jedis;
        this.lockKey = lockKey;
        this.lockValue = lockValue;
        this.expireTime = expireTime;
    }


    public boolean tryLock() {
        // 尝试获取锁
        String result = jedis.set(lockKey, lockValue, "NX", "PX", expireTime);
        return "OK".equals(result);
    }
}

单实例的Redis存在单点故障问题，推荐使用Redis集群、或哨兵模式以增加可用性。

分布式锁的应用场景

1.共享资源竞争

如果涉及到分布式环境（多机器）的资源竞争，多个进程同时操作共享资源，则需要分布式锁。

原因刚才已经讲过了，因为共享资源已经跨越到不同的服务器进程上了，java的锁已经锁不住了。

2.效率性

使用分布式锁可以避免不同节点重复相同的工作。

3.业务场景

在电商业务里，最常见的场景：扣减库存，以及在高并发的场景下,阻止流量打到后边等等。