面试题：分布式系统中分布式锁可重入性的常规实现方式有哪些

Question

在分布式系统的后端开发场景下，分布式锁对于保证数据一致性和避免并发冲突至关重要。请阐述实现分布式锁可重入性的常规方式，并说明每种方式的优缺点。

Answer 1

基于线程标识实现可重入

• 实现方式：在获取锁时，记录当前获取锁的线程标识（如线程ID），当该线程再次尝试获取锁时，先检查当前持有锁的线程标识是否为自身，如果是则直接获取成功。
• 优点：实现相对简单，逻辑清晰，能有效解决可重入问题。
• 缺点：在分布式环境中，线程ID可能不具备全局唯一性，跨进程或跨机器时可能需要额外处理；且如果是基于进程内的线程ID记录，在集群环境下不同节点无法共享这个信息，可能导致问题。

基于计数实现可重入

• 实现方式：在锁对象中添加一个计数器，每次获取锁时，如果当前线程已持有锁，则计数器加1，每次释放锁时，计数器减1，当计数器为0时才真正释放锁。
• 优点：原理易懂，实现难度适中，适用于多种分布式锁实现方案，能很好地控制锁的重入次数。
• 缺点：需要额外维护计数器，增加了锁的存储和管理成本；如果在锁释放过程中出现异常，可能导致计数器状态不一致，影响锁的正确释放。

基于锁的持有者标识和计数结合实现可重入

• 实现方式：既记录获取锁的持有者标识（如某个唯一ID），又结合计数器。当持有者标识匹配时，计数器操作逻辑同基于计数实现可重入的方式。
• 优点：综合了前两种方式的优点，既解决了线程标识唯一性问题，又能精确控制重入次数，提高了分布式锁在复杂环境下的可靠性和适用性。
• 缺点：实现相对复杂，涉及到标识和计数器的维护，对系统资源有一定要求；如果标识生成或维护不当，可能出现并发冲突问题。