在不少場景中，咱們爲了保證數據的最終一致性，須要不少的技術方案來支持，好比分佈式事務、分佈式鎖等。那具體什麼是分佈式鎖，分佈式鎖應用在哪些業務場景、如何來實現分佈式鎖呢？今天來探討分佈式鎖這個話題。redis
什麼是分佈式鎖
要介紹分佈式鎖，首先要提到與分佈式鎖相對應的是線程鎖、進程鎖。數據庫
1.線程鎖
主要用來給方法、代碼塊加鎖。當某個方法或代碼使用鎖，在同一時刻僅有一個線程執行該方法或該代碼段。線程鎖只在同一JVM中有效果，由於線程鎖的實如今根本上是依靠線程之間共享內存實現的，好比Synchronized、Lock等。安全
2.進程鎖
爲了控制同一操做系統中多個進程訪問某個共享資源，由於進程具備獨立性，各個進程沒法訪問其餘進程的資源，所以沒法經過synchronized等線程鎖實現進程鎖。多線程
3.分佈式鎖
當多個進程不在同一個系統中，用分佈式鎖控制多個進程對資源的訪問。併發
分佈式鎖的由來
在傳統單機部署的狀況下，可使用Java併發處理相關的API(如ReentrantLcok或synchronized)進行互斥控制。dom
可是在分佈式系統後，因爲分佈式系統多線程、多進程而且分佈在不一樣機器上，這將使原單機併發控制鎖策略失效，爲了解決這個問題就須要一種跨JVM的互斥機制來控制共享資源的訪問，這就是分佈式鎖的由來。分佈式
當多個進程不在同一個系統中，就須要用分佈式鎖控制多個進程對資源的訪問。spa
分佈式鎖的特色
首先，爲了確保分佈式鎖可用，咱們至少要確保鎖的實現同時知足如下四個條件：操作系統
一、互斥性：任意時刻，只能有一個客戶端獲取鎖，不能同時有兩個客戶端獲取到鎖。線程
二、安全性：鎖只能被持有該鎖的客戶端刪除，不能由其它客戶端刪除。
三、死鎖：獲取鎖的客戶端由於某些緣由（如down機等）而未能釋放鎖，其它客戶端再也沒法獲取到該鎖。
四、容錯：當部分節點（redis節點等）down機時，客戶端仍然可以獲取鎖和釋放鎖。
分佈式鎖的具體實現
分佈式鎖通常有三種實現方式：
-
數據庫樂觀鎖；
-
基於ZooKeeper的分佈式鎖;
-
基於Redis的分佈式鎖；
Redis實現分佈式鎖
基於Redis命令：SET key value NX EX max-lock-time
這裏補充下： 從2.6.12版本後, 就可使用set來獲取鎖, Lua 腳原本釋放鎖。setnx是老黃曆了，set命令nx,xx等參數, 是爲了實現 setnx 的功能。
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」;
/* 嘗試獲取分佈式鎖
@param jedis Redis客戶端
@param lockKey 鎖
@param requestId 請求標識
@param expireTime 超期時間
@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set()方法一共有五個形參：
第一個爲key，咱們使用key來當鎖，由於key是惟一的。
第二個爲value，咱們傳的是requestId，不少童鞋可能不明白，有key做爲鎖不就夠了嗎，爲何還要用到value？緣由就是咱們在上面講到可靠性時，分佈式鎖要知足第四個條件解鈴還須繫鈴人，經過給value賦值爲requestId，咱們就知道這把鎖是哪一個請求加的了，在解鎖的時候就能夠有依據。requestId可使用UUID.randomUUID().toString()方法生成。
第三個爲nxxx，這個參數咱們填的是NX，意思是SET IF NOT EXIST，即當key不存在時，咱們進行set操做；若key已經存在，則不作任何操做；
第四個爲expx，這個參數咱們傳的是PX，意思是咱們要給這個key加一個過時的設置，具體時間由第五個參數決定。
第五個爲time，與第四個參數相呼應，表明key的過時時間。
總的來講，執行上面的set()方法就只會致使兩種結果：
1. 當前沒有鎖（key不存在），那麼就進行加鎖操做，並對鎖設置個有效期，同時value表示加鎖的客戶端。
2. 已有鎖存在，不作任何操做。
2.解鎖
public class RedisTool {
private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
/* 釋放分佈式鎖
@param jedis Redis客戶端
@param lockKey 鎖
@param requestId 請求標識
@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;
}
}