分佈式鎖與事務

單機裏面，完美解決了鎖與事務

1、使用鎖的緣由分析：

一、使用鎖的目的

------------多個外部線程同時來競爭使用同一資源時，會彼此影響，致使混亂

------------鎖的目的，將資源的使用作排它性處理，使同一時間，僅一個線程能訪問資源

二、並非全部的資源，都沒法同時服務多個線程 ------ 好比，無狀態的資源

三、無成員變量/成員變量不存在變化的類---- 就是無狀態類 ----- 這種類是線程安全的

四、有狀態的對象，也不必定是不安全的

---------- 若是狀態變化是原子的（即沒有中間變遷過程，變化不須要時間，沒有中間態） ---- 那麼它同樣是線程安全的

五、重要的概念，動做的原子性

六、總結：鎖的本質

鎖要解決的問題是 ------- 資源數據會不一致

鎖要達成的目標是 ------- 讓資源使用起來，像原子性同樣

鎖達成目標的手段 ------- 讓使用者訪問資源時，只能排隊，一個一個地去訪問資源

 

2、在單機應用裏，JVM能夠經過如下工具，可協調資源像原子性同樣操做

一、sychronized ------ java語言天生支持

二、lock ---- jdk有接口標準

 

3、分佈式環境下，如何協調資源達到原子性的操做？

一、sychronized / lock 這些java自然的實現，沒法跨JVM發揮做用

二、只得去尋求分佈式環境裏，你們都公認的服務來作見證人，以協調資源

三、常見的公證人 ------》 mysql/zk/file/redis

四、目標 ----- 經過公證人發出信號，來協調分佈式的訪問者，排隊訪問資源

五、條件 ----- 任何一個可以提供【是/否】信號量的事物，均可以來作公證人

六、陷阱 ----- 發出鎖信號量的動做，自己必須是原子性的

 

七、mysql來充當公證人，利用的是一條sql語句執行的成功/失敗，是原子的，流程以下：

 

 

八、redis來充當公證人，利用的其 setnx指令的成功/失敗，是原子的，流程以下：

 

 

九、爲了防止線程宕機，形成鎖死在那裏擋道，須要給鎖認定一個有效期限，

------此期限的自動失效解鎖，與線程的主動解鎖之間，會存在衝突，reids的解鎖流程必須考慮這一點：

 

 

十、上圖的解鎖邏輯雖然是正確的，但由於整個動做不是原子的，由於不安全。須要改成lua腳原本執行

 

 

十一、lua 腳本爲何是原子性的

----- redis是單線程執行指令的，所以內部不存在線程競爭

 

 

（1）服務器A依次發送了ab指令到redis

（2）服務器B依次發送了cd指令到redis

（3）兩臺機器同向redis發送的四條指令，最終在指令隊列裏順序是：acbd

（4）能夠看到，服務器A發送的ab兩條指令，中間穿插了c指令，破壞了其完整性，所以，ab兩條指令不是原子的

（5）lua腳本，被放進隊列時，ab指令是放在一塊兒的，由於ab會順序一塊兒被執行，成爲了原子性動做

 

4、事務的概念

一、鎖的問題   ----- 多對一的問題 ------ 是多個線程同時訪問同一個資源，形成資源狀態不一致

二、事務的問題 ----- 一對多的問題 ----- 是一個線程進數據庫，操做多條sql，其中，某條sql的失敗，導致整個業務失去意義;

三、數據庫中事務的實現方式：

------------------ service執行一個操做，要執行N條sql（ 一條sql 是一個原子性操做）

--------- 數據庫內部，如何實現事務？

--------- 全部的sql執行完畢以前，結果都以副本形式存在，以下圖

 

 

------- commit操做 ------ 業務線程向數據庫發指令 ----- 把副本轉正

------ roback操做 ------- 把副本丟掉

四、jdbc規範裏，定義這樣標準---- 事務管理器

 

 

 

 

事務管理器定義三個標準接口，即：

一、啓動事務（啓動副本），

二、副本轉正

三、副本丟棄

 

5、分佈式事務

一、分佈式事務，是指多臺數據庫的執行sql，也想要達到一致性的標準，即：多臺一塊兒commit或rollback

二、參照單機事務的模型，分佈式事務的思路延襲，也想經過三個標準接口的模式來完成（啓副本/commit/rollback）

三、按這個思路， X/Open組織提出了分佈式事務的規範 ----- XA

四、XA的核心，即是全局事務，經過XA二階段提交協議，與各分佈式數據交互，分準備與提交兩個階段，以下圖：

 

 

 

課程回顧：

一、鎖的本質，資源的操做不是原子 -------- 鎖目標，讓一系列操做，一次性作完。排隊

二、分佈式環境下，一切可以發出兩個信號量事物都可以作鎖 ----- 作鎖要求：加鎖/解鎖兩個動做，必定是原子的

三、mysql來作鎖 ------- 一條sql的執行，是原子的

四、redis有作鎖 -------- setnx操做，是原子的

五、redis要作安全的鎖，----- 加鎖進程死掉，--------  有效期使用解鎖過程複雜化--鎖判斷----lua腳原本保證原子性

六、鎖 ---- 多個線程操做一個資源 ; 事務 ----- 一個線程，操做多個資源問題。

七、事務 ----- ACID ----- 啓事務/commit/rollback

八、X/open組織提出分佈式事務規範 ---- XA

 

 

本堂課內容：

一、事務執行的中間態說明：

----- sql執行後，還沒有提交 ，此時對應的數據狀態：

                  -----正本數據（原來的數據）   ----- 鎖定狀態-------容許其它線程讀不容許改（此時易出現幻讀）

                  -----副本數據（sql執行結果）  ------ 隔離狀態 ------其它線程是沒法接觸到的-------（可設置事務隔離級別，使其可讀）未生效的數據 ---- 髒讀

                  ----- commit/rollback時出錯     ------- 不能執行機率很是低