在不少场景中，咱们为了保证数据的最终一致性，须要不少的技术方案来支持，好比分布式事务、分布式锁等。那具体什么是分布式锁，分布式锁应用在哪些业务场景、如何来实现分布式锁呢？今天来探讨分布式锁这个话题。redis
什么是分布式锁
要介绍分布式锁，首先要提到与分布式锁相对应的是线程锁、进程锁。数据库
1.线程锁
主要用来给方法、代码块加锁。当某个方法或代码使用锁，在同一时刻仅有一个线程执行该方法或该代码段。线程锁只在同一JVM中有效果，由于线程锁的实如今根本上是依靠线程之间共享内存实现的，好比Synchronized、Lock等。安全
2.进程锁
为了控制同一操做系统中多个进程访问某个共享资源，由于进程具备独立性，各个进程没法访问其余进程的资源，所以没法经过synchronized等线程锁实现进程锁。多线程
3.分布式锁
当多个进程不在同一个系统中，用分布式锁控制多个进程对资源的访问。并发
分布式锁的由来
在传统单机部署的状况下，可使用Java并发处理相关的API(如ReentrantLcok或synchronized)进行互斥控制。dom
可是在分布式系统后，因为分布式系统多线程、多进程而且分布在不一样机器上，这将使原单机并发控制锁策略失效，为了解决这个问题就须要一种跨JVM的互斥机制来控制共享资源的访问，这就是分布式锁的由来。分布式
当多个进程不在同一个系统中，就须要用分布式锁控制多个进程对资源的访问。spa
分布式锁的特色
首先，为了确保分布式锁可用，咱们至少要确保锁的实现同时知足如下四个条件：操作系统
一、互斥性：任意时刻，只能有一个客户端获取锁，不能同时有两个客户端获取到锁。线程
二、安全性：锁只能被持有该锁的客户端删除，不能由其它客户端删除。
三、死锁：获取锁的客户端由于某些缘由（如down机等）而未能释放锁，其它客户端再也没法获取到该锁。
四、容错：当部分节点（redis节点等）down机时，客户端仍然可以获取锁和释放锁。
分布式锁的具体实现
分布式锁通常有三种实现方式：
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数据库乐观锁；
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基于ZooKeeper的分布式锁;
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基于Redis的分布式锁；
Redis实现分布式锁
基于Redis命令：SET key value NX EX max-lock-time
这里补充下： 从2.6.12版本后, 就可使用set来获取锁, Lua 脚原本释放锁。setnx是老黄历了，set命令nx,xx等参数, 是为了实现 setnx 的功能。
1.加锁
public class RedisTool {
private static final String LOCK_SUCCESS = “OK”;
private static final String SET_IF_NOT_EXIST = “NX”;
private static final String SET_WITH_EXPIRE_TIME = “PX”;
/* 尝试获取分布式锁
@param jedis Redis客户端
@param lockKey 锁
@param requestId 请求标识
@param expireTime 超期时间
@return 是否获取成功
public static boolean tryGetDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) {
String result = jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);
if (LOCK_SUCCESS.equals(result)) {
return true;
}
return false;
}
}
jedis.set(String key, String value, String nxxx, String expx, int time)
这个set()方法一共有五个形参：
第一个为key，咱们使用key来当锁，由于key是惟一的。
第二个为value，咱们传的是requestId，不少童鞋可能不明白，有key做为锁不就够了吗，为何还要用到value？缘由就是咱们在上面讲到可靠性时，分布式锁要知足第四个条件解铃还须系铃人，经过给value赋值为requestId，咱们就知道这把锁是哪一个请求加的了，在解锁的时候就能够有依据。requestId可使用UUID.randomUUID().toString()方法生成。
第三个为nxxx，这个参数咱们填的是NX，意思是SET IF NOT EXIST，即当key不存在时，咱们进行set操做；若key已经存在，则不作任何操做；
第四个为expx，这个参数咱们传的是PX，意思是咱们要给这个key加一个过时的设置，具体时间由第五个参数决定。
第五个为time，与第四个参数相呼应，表明key的过时时间。
总的来讲，执行上面的set()方法就只会致使两种结果：
1. 当前没有锁（key不存在），那么就进行加锁操做，并对锁设置个有效期，同时value表示加锁的客户端。
2. 已有锁存在，不作任何操做。
2.解锁
public class RedisTool {
private static final Long RELEASE_SUCCESS = 1L;
/* 释放分布式锁
@param jedis Redis客户端
@param lockKey 锁
@param requestId 请求标识
@return 是否释放成功
*/
public static boolean releaseDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) {
String script = “if redis.call(‘get’, KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call(‘del’, KEYS[1]) else return 0 end”;
Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey),Collections.singletonList(requestId));
if (RELEASE_SUCCESS.equals(result)) {
return true;
}
return false;
}
}