分布式锁的特点和实现

分布式锁

什么是分布式锁

满足分布式系统或集群模式下多进程可见并且互斥的锁

分布式锁具有的特点

• 高可用
• 多进程可见
• 互斥
• 高性能
• 安全性

分布式锁的实现

分布式锁的核心是实现多进程之间互斥，而满足这一点的方式有很多，常见的有三种：

基于Redis的分布式锁

实现分布式锁时需要实现的两个基本方法：

• 获取锁：互斥-确保只能一个线程获取锁（setnx lock thread1）

• 释放锁：手动释放(del lock) 超时自动释放锁（获取锁的时候添加一个超时时间）

  public interface ILock {
  
      /**
       * 尝试获取锁
       * @param timeoutSec 锁持有的超时时间，过期后自动释放
       * @return true代表获取锁成功; false代表获取锁失败
       */
      boolean tryLock(long timeoutSec);
  
      /**
       * 释放锁
       */
      void unlock();
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  public class SimpleRedisLock implements ILock {
      private final String name;
      private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
  
      public SimpleRedisLock(String name, StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
          this.name = name;
          this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
      }
  
      private static final String KEY_PREFIX = "lock:";
      private static final String ID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true) + "-";
  
      private static final DefaultRedisScript<Long> UNLOCK_SCRIPT;
      static {
          UNLOCK_SCRIPT = new DefaultRedisScript<>();
          //执行的lua文件
          UNLOCK_SCRIPT.setLocation(new ClassPathResource("unlock.lua"));
          //脚本方法执行完成后的返回值
          UNLOCK_SCRIPT.setResultType(Long.class);
      }
  
      @Override
      public boolean tryLock(long timeoutSec) {
          // 获取线程标示
          String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();
          // 获取锁
          Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue()
                  .setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);
          //自动拆箱：注意空指针的可能性，这里当success为空的时候，返回false
          return Boolean.TRUE.equals(success);
      }
  
      @Override
      public void unlock() {
          // 调用lua脚本
          stringRedisTemplate.execute(
                  UNLOCK_SCRIPT,
                  Collections.singletonList(KEY_PREFIX + name),
                  ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId());
      }
  }
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  -- 比较线程标示与锁中的标示是否一致
  if(redis.call('get', KEYS[1]) ==  ARGV[1]) then
      -- 释放锁 del key
      return redis.call('del', KEYS[1])
  end
  return 0
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