分布式锁是指在分布式系统中,为了控制对共享资源的访问,而在不同节点上采用的一种锁机制。在多个节点同时访问共享资源时,为了避免数据的不一致性和竞争条件,需要通过一种协同机制来确保同一时刻只有一个节点可以获得访问权限。
Java 中的分布式锁有多种实现方式,包括基于 ZooKeeper 的分布式锁、Redis 分布式锁等。下面分别介绍这两种分布式锁的实现方式:
- 基于 ZooKeeper 的分布式锁
ZooKeeper 是一个分布式协调服务框架,提供了一种高可用、高可靠的分布式锁实现方式。在 ZooKeeper 中,通过创建一个有序临时节点来实现分布式锁。具体实现步骤如下:
(1)在 ZooKeeper 上创建一个父节点,例如 /locks。
(2)当一个节点需要获取锁时,创建一个临时有序子节点,例如 /locks/lock-000000001。
(3)获取父节点下所有子节点,如果当前节点是最小的子节点,则表示当前节点获得锁。
(4)如果当前节点不是最小的子节点,则监听前一个子节点(即序号小于当前节点的最大节点)的删除事件。
(5)等待前一个子节点被删除,表示当前节点获得锁。
(6)如果当前节点获得锁后,执行完业务逻辑,需要释放锁,则删除自己创建的临时子节点即可。
2.基于 Redis 的分布式锁
Redis 是一个高性能、支持持久化的内存数据库,提供了一种基于 SETNX 命令的分布式锁实现方式。具体实现步骤如下:
(1)使用 SETNX 命令尝试给指定的键(即锁的名称)设置一个值,如果设置成功,则表示当前节点获得锁,可以执行业务逻辑。
(2)如果设置失败,则表示其他节点已经获取了锁,当前节点需要等待一段时间后重试。
(3)如果当前节点获得锁后,执行完业务逻辑,需要释放锁,则使用 DEL 命令删除指定的键即可。
需要注意的是,在使用 Redis 实现分布式锁时,应该考虑锁的超时时间和自旋次数,以避免死锁和性能问题。
3.基于数据库的分布式锁:
- 创建一个名为
distributed_lock
的表,该表包含一个唯一索引的锁名称lock_name
和锁状态lock_status
两个字段,其中lock_name
用于标识锁的名称,lock_status
用于记录锁的状态。 - 当需要获取锁时,使用如下 SQL 语句在表中插入一条新记录:INSERT INTO distributed_lock (lock_name, lock_status) VALUES ('my_lock', 'locked') 如果插入成功,则表示当前进程获取到了分布式锁;如果插入失败,则表示其他进程已经获取到了同名的分布式锁,当前进程需要等待。
- 当需要释放锁时,使用如下 SQL 语句在表中删除对应的记录:DELETE FROM distributed_lock WHERE lock_name='my_lock' 如果删除成功,则表示当前进程已经成功释放了分布式锁;如果删除失败,则表示当前进程没有获取到同名的分布式锁,或者其他进程已经获取了该锁。
如果有大量任务同时想要占用同一个资源,使用 MySQL 的分布式锁可能会导致性能瓶颈,因为在获取锁和释放锁时需要进行数据库的读写操作,而数据库的性能通常不如缓存。
1.一种常见的解决方案是使用基于缓存的分布式锁。Redis 是一种常用的缓存,它提供了 SETNX
命令,可以在缓存中创建指定键名的值,并且只有在该键名不存在时才能成功创建。这种方式可以保证在分布式环境下,只有一个任务能够成功创建该键名对应的值,从而获得锁。其他任务需要等待锁被释放后才能重新尝试获取锁。
另外,由于 Redis 的性能通常比 MySQL 更好,因此使用 Redis 的分布式锁也可以提高程序的性能和可伸缩性。同时,Redis 还提供了一些其他有用的特性,如超时机制和非阻塞获取锁等,可以更加灵活地应对不同的分布式锁场景。
2.mysql中可以 写 设为1while 0 。因为这是一个原子操作 所以时间很短。
总之,分布式锁是一种用于控制共享资源访问的机制,在分布式系统中应用非常广泛。Java 中提供了多种分布式锁实现方式,开发人员可以根据具体需求选择合适的方式。