如何实现一个合格的分布式锁

最新推荐文章于 2025-03-30 08:33:42 发布

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文章标签：分布式

本文链接：https://blog.csdn.net/H_Sino/article/details/139675545

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1、概述

在多线程的环境下，为了保证一个代码块在同一时间只能由一个线程访问，Java中我们一般可以使用 synchronized 语法和 ReentrantLock 去保证，这实际上是本地锁的方式。而在如今分布式架构的热潮下，如何保证不同节点的线程同步执行呢？

实际上，对于分布式场景，我们可以使用分布式锁，分布式锁是用于分布式环境下并发控制的一种机制，用于控制某个资源在同一时刻只能被一个应用所使用。

分布式锁的特点

「互斥性：」 同一时刻只能有一个线程持有锁。
「可重入性：」 同一节点上的同一个线程如果获取了锁之后能够再次获取锁。
「锁超时：」 类似于J.U.C中的锁，支持锁超时，以防止死锁。
「高性能和高可用：」 加锁和解锁需要高效，并且需要保证高可用性，防止分布式锁失效。
「具备阻塞和非阻塞性：」 能够及时从阻塞状态中被唤醒。

2、Redis粗糙实现

Redis本身可以被多个客户端共享访问，是一个共享存储系统，适合用来保存分布式锁。由于Redis的读写性能高，可以应对高并发的锁操作场景。

Redis的SET命令有一个NX参数，可以实现「key不存在才插入」，因此可以用它来实现分布式锁：

如果key不存在，则表示插入成功，可以用来表示加锁成功；
如果key存在，则表示插入失败，可以用来表示加锁失败；
当需要解锁时，只需删除对应的key即可解锁成功；
为了避免死锁，需要设置合适的过期时间。

这样描述，我们可以得到一个十分粗糙的分布式锁实现。

// 尝试获得锁 
if (setnx(key, 1) == 1){  
// 获得锁成功，设置过期时间   
expire(key, 30) 
try {        
    //TODO 业务逻辑 

} finally {        
    // 解锁       
    del(key)  
  }
}

然而，上述实现方式存在一些问题，使其不能被称为合格的分布式锁：