一、高效分布式鎖

當(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)分布式鎖的時(shí)候，我們應(yīng)該考慮分布式鎖至少要滿足的一些條件，同時(shí)考慮如何高效的設(shè)計(jì)分布式鎖，這里我認(rèn)為以下幾點(diǎn)是必須要考慮的。

1、互斥

在分布式高并發(fā)的條件下，我們最需要保證，同一時(shí)刻只能有一個(gè)線程獲得鎖，這是最基本的一點(diǎn)。

2、防止死鎖

在分布式高并發(fā)的條件下，比如有個(gè)線程獲得鎖的同時(shí)，還沒有來得及去釋放鎖，就因?yàn)橄到y(tǒng)故障或者其它原因使它無法執(zhí)行釋放鎖的命令,導(dǎo)致其它線程都無法獲得鎖，造成死鎖。

所以分布式非常有必要設(shè)置鎖的有效時(shí)間，確保系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，在一定時(shí)間內(nèi)能夠主動(dòng)去釋放鎖，避免造成死鎖的情況。

3、性能

對(duì)于訪問量大的共享資源，需要考慮減少鎖等待的時(shí)間，避免導(dǎo)致大量線程阻塞。

所以在鎖的設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮兩點(diǎn)。

1、鎖的顆粒度要盡量小。比如你要通過鎖來減庫存，那這個(gè)鎖的名稱你可以設(shè)置成是商品的ID,而不是任取名稱。這樣這個(gè)鎖只對(duì)當(dāng)前商品有效,鎖的顆粒度小。

2、鎖的范圍盡量要小。比如只要鎖2行代碼就可以解決問題的，那就不要去鎖10行代碼了。

4、重入

我們知道ReentrantLock是可重入鎖，那它的特點(diǎn)就是：同一個(gè)線程可以重復(fù)拿到同一個(gè)資源的鎖。重入鎖非常有利于資源的高效利用。關(guān)于這點(diǎn)之后會(huì)做演示。

針對(duì)以上Redisson都能很好的滿足，下面就來分析下它。

二、Redisson原理分析

為了更好的理解分布式鎖的原理，我這邊自己畫張圖通過這張圖來分析。

1、加鎖機(jī)制

線程去獲取鎖，獲取成功: 執(zhí)行l(wèi)ua腳本，保存數(shù)據(jù)到redis數(shù)據(jù)庫。

線程去獲取鎖，獲取失敗: 一直通過while循環(huán)嘗試獲取鎖，獲取成功后，執(zhí)行l(wèi)ua腳本，保存數(shù)據(jù)到redis數(shù)據(jù)庫。

2、watch dog自動(dòng)延期機(jī)制

這個(gè)比較難理解，找了些許資料感覺也并沒有解釋的很清楚。這里我自己的理解就是:

在一個(gè)分布式環(huán)境下，假如一個(gè)線程獲得鎖后，突然服務(wù)器宕機(jī)了，那么這個(gè)時(shí)候在一定時(shí)間后這個(gè)鎖會(huì)自動(dòng)釋放，你也可以設(shè)置鎖的有效時(shí)間(不設(shè)置默認(rèn)30秒），這樣的目的主要是防止死鎖的發(fā)生。

但在實(shí)際開發(fā)中會(huì)有下面一種情況:

   //設(shè)置鎖1秒過去
        redissonLock.lock("redisson", 1);
        /**
         * 業(yè)務(wù)邏輯需要咨詢2秒
         */
        redissonLock.release("redisson");

      /**
       * 線程1 進(jìn)來獲得鎖后，線程一切正常并沒有宕機(jī)，但它的業(yè)務(wù)邏輯需要執(zhí)行2秒，這就會(huì)有個(gè)問題，在 線程1 執(zhí)行1秒后，這個(gè)鎖就自動(dòng)過期了，
       * 那么這個(gè)時(shí)候 線程2 進(jìn)來了。那么就存在 線程1和線程2 同時(shí)在這段業(yè)務(wù)邏輯里執(zhí)行代碼，這當(dāng)然是不合理的。
       * 而且如果是這種情況，那么在解鎖時(shí)系統(tǒng)會(huì)拋異常，因?yàn)榻怄i和加鎖已經(jīng)不是同一線程了，具體后面代碼演示。
       */

所以這個(gè)時(shí)候看門狗就出現(xiàn)了，它的作用就是 線程1 業(yè)務(wù)還沒有執(zhí)行完，時(shí)間就過了，線程1 還想持有鎖的話，就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)watch dog后臺(tái)線程，不斷的延長(zhǎng)鎖key的生存時(shí)間。

注意?正常這個(gè)看門狗線程是不啟動(dòng)的，還有就是這個(gè)看門狗啟動(dòng)后對(duì)整體性能也會(huì)有一定影響，所以不建議開啟看門狗。

3、為啥要用lua腳本呢？

這個(gè)不用多說，主要是如果你的業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜的話，通過封裝在lua腳本中發(fā)送給redis，而且redis是單線程的，這樣就保證這段復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯執(zhí)行的原子性。

4、可重入加鎖機(jī)制

Redisson可以實(shí)現(xiàn)可重入加鎖機(jī)制的原因，我覺得跟兩點(diǎn)有關(guān)：

<span style="color:#4b4b4b"><span style="background-color:#ffffff"><code class="language-vbnet"><span style="color:#ae81ff">1</span>、Redis存儲(chǔ)鎖的數(shù)據(jù)類型是 Hash類型
<span style="color:#ae81ff">2</span>、Hash數(shù)據(jù)類型的<span style="color:#f92672">key</span>值包含了當(dāng)前線程信息。
</code></span></span>

下面是redis存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)

這里表面數(shù)據(jù)類型是Hash類型,Hash類型相當(dāng)于我們java的?<key,<key1,value>>?類型,這里key是指 'redisson'

它的有效期還有9秒，我們?cè)賮砜蠢飩兊膋ey1值為078e44a3-5f95-4e24-b6aa-80684655a15a:45它的組成是:

guid + 當(dāng)前線程的ID。后面的value是就和可重入加鎖有關(guān)。

舉圖說明

上面這圖的意思就是可重入鎖的機(jī)制，它最大的優(yōu)點(diǎn)就是相同線程不需要在等待鎖，而是可以直接進(jìn)行相應(yīng)操作。

5、Redis分布式鎖的缺點(diǎn)

Redis分布式鎖會(huì)有個(gè)缺陷，就是在Redis哨兵模式下:

客戶端1?對(duì)某個(gè)master節(jié)點(diǎn)寫入了redisson鎖，此時(shí)會(huì)異步復(fù)制給對(duì)應(yīng)的 slave節(jié)點(diǎn)。但是這個(gè)過程中一旦發(fā)生 master節(jié)點(diǎn)宕機(jī)，主備切換，slave節(jié)點(diǎn)從變?yōu)榱?master節(jié)點(diǎn)。

這時(shí)客戶端2?來嘗試加鎖的時(shí)候，在新的master節(jié)點(diǎn)上也能加鎖，此時(shí)就會(huì)導(dǎo)致多個(gè)客戶端對(duì)同一個(gè)分布式鎖完成了加鎖。

這時(shí)系統(tǒng)在業(yè)務(wù)語義上一定會(huì)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致各種臟數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。

缺陷在哨兵模式或者主從模式下，如果 master實(shí)例宕機(jī)的時(shí)候，可能導(dǎo)致多個(gè)客戶端同時(shí)完成加鎖。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-554987.html

到了這里，關(guān)于微服務(wù)系列文章之 Redisson實(shí)現(xiàn)分布式鎖的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！