java分布式锁的三种实现方式

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mob64ca12e2442a 2023-08-23 07:58:21 ©著作权

文章标签 分布式锁数据库 Redis 文章分类 Java 后端开发

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Java分布式锁的三种实现方式

引言

随着互联网的高速发展，分布式系统已经成为了现代软件开发中的重要组成部分。在分布式系统中，多个节点同时访问共享资源可能引发数据不一致的问题。为了解决这个问题，我们需要使用分布式锁来保证在同一时间只有一个节点能够对共享资源进行访问。

本文将介绍Java中分布式锁的三种常见实现方式，并分别给出了相应的代码示例。这三种实现方式分别是：基于数据库的分布式锁、基于Redis的分布式锁和基于ZooKeeper的分布式锁。

基于数据库的分布式锁

基于数据库的分布式锁的实现思路是，通过使用数据库的事务特性和唯一约束来实现锁机制。具体的实现步骤如下：

创建一个数据库表，用于存储锁的信息。该表至少包含两个字段：锁的名称和锁的状态。
在需要加锁的代码块开始前，尝试向数据库表中插入一条记录。使用数据库的唯一约束来保证只有一个线程能够成功插入。
如果插入成功，说明当前线程获取到了锁，可以继续执行代码块。如果插入失败，说明锁已经被其他线程获取到了，当前线程需要等待一段时间后重新尝试获取锁。
当线程执行完毕后，释放锁。即从数据库表中删除对应的锁记录。

下面是一个示例代码片段，演示了基于数据库的分布式锁的实现方式：

public class DatabaseLock {

    // 数据库连接
    private Connection connection;

    // 获取锁
    public boolean lock(String lockName) {
        // 尝试获取锁
        boolean success = tryLock(lockName);
        if (success) {
            return true;
        }
        
        // 获取锁失败，等待一段时间后重新尝试获取锁
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return lock(lockName);
    }

    // 尝试获取锁
    private boolean tryLock(String lockName) {
        try {
            // 开启事务
            connection.setAutoCommit(false);

            // 向数据库表中插入锁记录
            PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(
                "INSERT INTO locks (name, status) VALUES (?, 'locked')");
            statement.setString(1, lockName);

            // 提交事务
            connection.commit();
            return true;
        } catch (SQLException e) {
            // 插入失败，表示锁已被其他线程获取
            try {
                // 回滚事务
                connection.rollback();
            } catch (SQLException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
            return false;
        } finally {
            try {
                // 恢复自动提交模式
                connection.setAutoCommit(true);
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    // 释放锁
    public void unlock(String lockName) {
        try {
            // 删除锁记录
            PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(
                "DELETE FROM locks WHERE name = ?");
            statement.setString(1, lockName);
            statement.executeUpdate();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}