分布式锁

    xiaoxiao2021-03-25  72

    一、zookeeper

    1、实现原理:

    基于zookeeper瞬时有序节点实现的分布式锁,其主要逻辑如下(该图来自于IBM网站)。大致思想即为:每个客户端对某个功能加锁时,在zookeeper上的与该功能对应的指定节点的目录下,生成一个唯一的瞬时有序节点。判断是否获取锁的方式很简单,只需要判断有序节点中序号最小的一个。当释放锁的时候,只需将这个瞬时节点删除即可。同时,其可以避免服务宕机导致的锁无法释放,而产生的死锁问题。

    2、优点

    锁安全性高,zk可持久化

    3、缺点

    性能开销比较高。因为其需要动态产生、销毁瞬时节点来实现锁功能。

    4、实现

    可以直接采用zookeeper第三方库curator即可方便地实现分布式锁。以下为基于curator实现的zk分布式锁核心代码:

     

    Java代码   @Override   public boolean tryLock(LockInfo info) {       InterProcessMutex mutex = getMutex(info);       int tryTimes = info.getTryTimes();       long tryInterval = info.getTryInterval();       boolean flag = true;// 代表是否需要重试       while (flag && --tryTimes >= 0) {           try {               if (mutex.acquire(info.getWaitLockTime(), TimeUnit.MILLISECONDS)) {                   LOGGER.info(LogConstant.DST_LOCK + "acquire lock successfully!");                   flag = false;                   break;               }           } catch (Exception e) {               LOGGER.error(LogConstant.DST_LOCK + "acquire lock error!", e);           } finally {               checkAndRetry(flag, tryInterval, tryTimes);           }       }       return !flag;// 最后还需要重试,说明没拿到锁   }  

     

    Java代码   @Override   public boolean releaseLock(LockInfo info) {       InterProcessMutex mutex = getMutex(info);       int tryTimes = info.getTryTimes();       long tryInterval = info.getTryInterval();       boolean flag = true;// 代表是否需要重试       while (flag && --tryTimes >= 0) {           try {               mutex.release();               LOGGER.info(LogConstant.DST_LOCK + "release lock successfully!");               flag = false;               break;           } catch (Exception e) {               LOGGER.error(LogConstant.DST_LOCK + "release lock error!", e);           } finally {               checkAndRetry(flag, tryInterval, tryTimes);           }       }       return !flag;// 最后还需要重试,说明没拿到锁   }  

     

    Java代码   /**       * 获取锁。此处需要加同步,concurrentHashmap无法避免此处的同步问题       * @param info 锁信息       * @return 锁实例       */       private synchronized InterProcessMutex getMutex(LockInfo info) {           InterProcessReadWriteLock lock = null;           if (locksCache.get(info.getLock()) != null) {               lock = locksCache.get(info.getLock());           } else {               lock = new InterProcessReadWriteLock(client, BASE_DIR + info.getLock());               locksCache.put(info.getLock(), lock);           }           InterProcessMutex mutex = null;           switch (info.getIsolate()) {           case READ:               mutex = lock.readLock();               break;           case WRITE:               mutex = lock.writeLock();               break;           default:               throw new IllegalArgumentException();           }           return mutex;       }  

     

    Java代码   /**   * 判断是否需要重试   * @param flag 是否需要重试标志   * @param tryInterval 重试间隔   * @param tryTimes 重试次数   */   private void checkAndRetry(boolean flag, long tryInterval, int tryTimes) {       try {           if (flag) {               Thread.sleep(tryInterval);               LOGGER.info(LogConstant.DST_LOCK + "retry getting lock! now retry time left: " + tryTimes);           }       } catch (InterruptedException e) {           LOGGER.error(LogConstant.DST_LOCK + "retry interval thread interruptted!", e);       }   }  

     

    二、memcached分布式锁

    1、实现原理:

    memcached带有add函数,利用add函数的特性即可实现分布式锁。add和set的区别在于:如果多线程并发set,则每个set都会成功,但最后存储的值以最后的set的线程为准。而add的话则相反,add会添加第一个到达的值,并返回true,后续的添加则都会返回false。利用该点即可很轻松地实现分布式锁。

    2、优点

    并发高效。

    3、缺点

    (1)memcached采用列入LRU置换策略,所以如果内存不够,可能导致缓存中的锁信息丢失。

    (2)memcached无法持久化,一旦重启,将导致信息丢失。

     

    三、redis分布式锁

    redis分布式锁即可以结合zk分布式锁锁高度安全和memcached并发场景下效

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