在很多场景中,我们为了保证数据的最终一致性,需要很多的技术方案来支持,比如分布式事务、分布式锁等。那具体什么是分布式锁,分布式锁应用在哪些业务场景、如何来实现分布式锁呢?今天来探讨分布式锁这个话题。

什么是分布式锁

要介绍分布式锁,首先要提到与分布式锁相对应的是线程锁、进程锁。

1.线程锁

  主要用来给方法、代码块加锁。当某个方法或代码使用锁,在同一时刻仅有一个线程执行该方法或该代码段。线程锁只在同一JVM中有效果,因为线程锁的实现在根本上是依靠线程之间共享内存实现的,比如Synchronized、Lock等。

2.进程锁

  为了控制同一操作系统中多个进程访问某个共享资源,因为进程具有独立性,各个进程无法访问其他进程的资源,因此无法通过synchronized等线程锁实现进程锁。

3.分布式锁

  当多个进程不在同一个系统中,用分布式锁控制多个进程对资源的访问。

分布式锁的由来

  在传统单机部署的情况下,可以使用Java并发处理相关的API(如ReentrantLcok或synchronized)进行互斥控制。

  但是在分布式系统后,由于分布式系统多线程、多进程并且分布在不同机器上,这将使原单机并发控制锁策略失效,为了解决这个问题就需要一种跨JVM的互斥机制来控制共享资源的访问,这就是分布式锁的由来。

  当多个进程不在同一个系统中,就需要用分布式锁控制多个进程对资源的访问。

分布式锁的特点

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:

  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(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(redis节点等)down机时,客户端仍然能够获取锁和释放锁。

分布式锁的具体实现

分布式锁一般有三种实现方式:

  1. 数据库乐观锁;

  2. 基于ZooKeeper的分布式锁;

  3. 基于Redis的分布式锁;

Redis实现分布式锁

  基于Redis命令:SET key value NX EX max-lock-time

  这里补充下: 从2.6.12版本后, 就可以使用set来获取锁, Lua 脚本来释放锁。setnx是老黄历了,set命令nx,xx等参数, 是为了实现 setnx 的功能。

1.加锁

  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”;

    /* 尝试获取分布式锁 

    @param jedis Redis客户端 

    @param lockKey 锁 

    @param requestId 请求标识 

    @param expireTime 超期时间 

    @return 是否获取成功 

    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)

  这个set()方法一共有五个形参:

  第一个为key,我们使用key来当锁,因为key是唯一的。

  第二个为value,我们传的是requestId,很多童鞋可能不明白,有key作为锁不就够了吗,为什么还要用到value?原因就是我们在上面讲到可靠性时,分布式锁要满足第四个条件解铃还须系铃人,通过给value赋值为requestId,我们就知道这把锁是哪个请求加的了,在解锁的时候就可以有依据。requestId可以使用UUID.randomUUID().toString()方法生成。

  第三个为nxxx,这个参数我们填的是NX,意思是SET IF NOT EXIST,即当key不存在时,我们进行set操作;若key已经存在,则不做任何操作;

  第四个为expx,这个参数我们传的是PX,意思是我们要给这个key加一个过期的设置,具体时间由第五个参数决定。

  第五个为time,与第四个参数相呼应,代表key的过期时间。

  总的来说,执行上面的set()方法就只会导致两种结果:

  1. 当前没有锁(key不存在),那么就进行加锁操作,并对锁设置个有效期,同时value表示加锁的客户端。

  2. 已有锁存在,不做任何操作。

2.解锁

  public class RedisTool {

    private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;

    /* 释放分布式锁

    @param jedis Redis客户端

    @param lockKey 锁

    @param requestId 请求标识

    @return 是否释放成功

    */

   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;

    }

  }

分布式-技术专区-Redis分布式锁原理实现的更多相关文章

  1. 分布式-技术专区-Redis分布式锁实现-第一步

    承接前面一篇Redis分布式锁的原理介绍 https://www.cnblogs.com/liboware/p/11921759.html 我们针对于实现方案进行接下来上篇进行重新的规划和定义以及完善 ...

  2. 分布式-技术专区-Redis分布式锁实现-第二步

    再上次篇章中汇集了相关的分布式锁的概念进行控制,接下来我们采用的是注解声明式开发服务方案,进行声明式开发代替编程式开发方案.  1.利用aop实现分布式锁2.只用在方法上加个注解,同时加上了重试机制 ...

  3. 分布式-技术专区-Redis并发竞争key的解决方案详解

    Redis缓存的高性能有目共睹,应用的场景也是非常广泛,但是在高并发的场景下,也会出现问题:缓存击穿.缓存雪崩.缓存和数据一致性,以及今天要谈到的缓存并发竞争.这里的并发指的是多个redis的clie ...

  4. 分布式-技术专区-Redis和MySQL缓存一致性问题

    1.Redis 缓存和 MySQL 数据如何实现一致性 需求起因 缓存和数据库一致性解决方案 在高并发的业务场景下,数据库大多数情况都是用户并发访问最薄弱的环节.所以,就需要使用redis做一个缓冲操 ...

  5. 搞懂分布式技术12:分布式ID生成方案

    搞懂分布式技术12:分布式ID生成方案 ## 转自: 58沈剑 架构师之路 2017-06-25 一.需求缘起 几乎所有的业务系统,都有生成一个唯一记录标识的需求,例如: 消息标识:message-i ...

  6. 搞懂分布式技术2:分布式一致性协议与Paxos,Raft算法

    搞懂分布式技术2:分布式一致性协议与Paxos,Raft算法 2PC 由于BASE理论需要在一致性和可用性方面做出权衡,因此涌现了很多关于一致性的算法和协议.其中比较著名的有二阶提交协议(2 Phas ...

  7. 搞懂分布式技术11:分布式session解决方案与一致性hash

    搞懂分布式技术11:分布式session解决方案与一致性hash session一致性架构设计实践 原创: 58沈剑 架构师之路 2017-05-18 一.缘起 什么是session? 服务器为每个用 ...

  8. fourinone分布式缓存研究和Redis分布式缓存研究

    最近在写一个天气数据推送的项目,准备用缓存来存储数据.下面分别介绍一下fourinone分布式缓存和Redis分布式缓存,然后对二者进行对比,以供大家参考. 1  fourinone分布式缓存特性 1 ...

  9. Redis、Zookeeper实现分布式锁——原理与实践

    Redis与分布式锁的问题已经是老生常谈了,本文尝试总结一些Redis.Zookeeper实现分布式锁的常用方案,并提供一些比较好的实践思路(基于Java).不足之处,欢迎探讨. Redis分布式锁 ...

随机推荐

  1. 45-python基础-python3-字符串-常用字符串方法(三)-startswith()-endswith()

    4-字符串方法 startswith()和 endswith() startswith()和 endswith()判断字符串是否以某个字符串开始或结尾,存在返回 True,否则,方法返回 False. ...

  2. Charles 抓 HTTPS 包

    最新 Charles 破解版下载地址:http://charles.iiilab.com/ 关掉翻墙软件!!!!! 重启 Charles !!!!! 重启浏览器!!!!! 如果是抓手机的HTTPS包, ...

  3. python介绍(变量,if,while)

    python介绍(变量,if,while): python的创始人为吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum).1989年的圣诞节期间,吉多·范罗苏姆为了在阿姆斯特丹 打发时间,决心开发一个新 ...

  4. 【转】 linux下配置squid 服务器,最简单使用方式

    linux下配置squid 1.什么是squid Squid cache(简称为Squid)是一个流行的自由软件(GNU通用公共许可证)的代理服务器和Web缓存服务器.Squid有广泛的用途,从作为网 ...

  5. 数据库索引原理,及MySQL索引类型(转)

    在数据库表中,对字段建立索引可以大大提高查询速度.假如我们创建了一个 mytable表: CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username ) NOT N ...

  6. 【串线篇】SpringMvc数据传出

    /** * SpringMVC除过在方法上传入原生的request和session外还能怎么样把数据带给页面 *  * 四大域: *  pageContext:${pageScope.msg }< ...

  7. css 设置背景图片透明

    最终效果: 背景图片css不变,再背景图片的里层元素设置css样式即可 opacity:0.4; filter:alpha(opacity=40); /* 针对 IE8 以及更早的版本 */

  8. C盘Administrator中 .m2/repository里面是什么

    ${user.home}/.m2/repository文件夹是maven默认的本地仓库地址maven仓库分为远程仓库和本地仓库,当你在pom里配置依赖项目后,maven首先会从本地仓库查找该项目,如果 ...

  9. Java中"String.equals()“和"=="的区别

    Do NOT use the `==`` operator to test whether two strings are equal! It only determines whether or n ...

  10. InnoDB索引存储结构

    原创转载请注明出处:https://www.cnblogs.com/agilestyle/p/11429438.html InnoDB默认创建的主键索引是聚簇索引(Clustered Index),其 ...