并发编程系列之分布式锁原理和实现方式
1、为什么需要分布式锁?
最开始的项目是一个单体结构的,使用一个tomcat部署,如图,有一个订单编码生成器类,每次订单服务调用编号生成器类获取唯一的订单id序号,这种在没有并发情况是可以正常运行的,但是如果出现并发是不支持的
单体应用方法比较容易,直接使用juc包中提供的锁就能保证订单编号生成唯一性。在单体系统,虽然也有多线程并发的情况,但是都是在同一个进程里的,所以可以juc提供的各种锁就可以实现线程安全
但是在分布式环境,是要控制不同进程中的线程并发执行抢资源,这种情况juc的工具api是做不到的,所以需要一个独立的分布式锁生成器,从而保证多个进程中的线程使用同一把锁。
2、锁具有什么特点?
- 排他性:一个线程获取锁之后,其它线程不能获取,只有一个线程能获取锁
- 阻塞性:其它未抢到锁的线程阻塞,直到锁释放出来,再抢
- 可重入性:线程获得锁后,后续是否可以重复获取锁
3、什么技术能提供排他性?
- 文件系统
- 数据库,主键唯一约束
for update
等 - reids,
setnx
命令 - zookeeper 类似于文件吸引
4、实现分布式的方式对比?
- 基于数据库实现分布式锁
- 性能较差,容易出现单点故障
- 锁没有失效时间
- 基于Redis实现分布式锁
- 实现比较复杂
- 存在死锁的可能
- 性能比较好,基于内存 ,而且保证的是高可用,redis优先保证的是AP(分布式CAP理论)
- 基于Zookeeper实现分布式锁
- 实现相对简单
- 可靠性高,因为zookeeper保证的是CP(分布式CAP理论)
- 性能相对较好 并发1~2万左右,并发太高,还是redis性能好