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分布式锁简介

在同一个JVM内部,大家往往采用synchronized或者Lock的方式来解决多纯种间的安全问题,但是在分布式架构下,在JVM之间,那么就需要一种更加高级的锁机制,来处理这跨JVM进程之间的纯种安全问题,解决方案就是:使用分布式锁.

Redis分布式锁分析

Redis分布式锁机制,主要借助setnx和expire两个命令完成

• setnx---当key不存在,将key设置为value,存在不做任何操作,返回0
• expire---设置key过期时间

原理分析

1. key不存在时创建,并设置value和过期时间,返回值为1;成功获取到锁
2. 如key存在时直接返回0,抢锁失败
3. 持有锁的线程释放锁时,手动删除key;或者过期时间到,key自动删除,锁释放

加锁的问题

• setnx成功, expire失败
• 如果没有手动释放,那么这个锁永远被占用,其他线程永远也抢不到锁

解决方案

1. 使用set的命令时,同时设置过期时间,命令:set lock “1234” EX 100 NX
2. 使用lua脚本,将加锁的命令放在lua脚本中原子性的执行

锁过期问题

• 预估业务操作10秒，锁设置20秒，各种原因比如STW问题，业务操作执行超过20秒，业务会在无锁状态下运行，就会发生数据紊乱。
• STW：Java中Stop-The-World机制简称STW，常发生fullGC，这时Java应用程序的其他所有线程都被 挂起（除了垃圾收集器之外）

解决方案

1. 乐观锁方式，增加版本号
2. watch dog自动延期

Redisson分布式锁

Redisson是基于Netty的Redis客户端，不但能操作原生的Redis数据结构，还为使用者提供了一系列具有分布式特性的常用工具类，实现了分布式锁

分段锁

需求：商品秒杀要求每秒下单600个

可以使用分段锁的方式，以空间换时间。为了达到每秒600个订单，可以将锁分成600/5=120个段，反过来，每个段1秒可以操作5次，120个段，合起来每秒操作600次