基于Redis的分布式锁方案
- 实现方式：
- 使用
SETNX（SET if Not eXists）命令，该命令在键不存在时，为键设置指定的值。如果设置成功，说明获取到锁；如果设置失败，说明锁已被其他客户端持有。
- 例如在Jedis中：
Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
String lockKey = "resource_lock";
String requestId = UUID.randomUUID().toString();
Boolean result = jedis.setnx(lockKey, requestId);
if (result) {
// 获取锁成功
} else {
// 获取锁失败
}
- 可能遇到的问题及解决方案：
- 锁的可靠性：
- 问题：如果Redis节点发生故障，可能导致锁丢失。
- 解决方案：使用Redis的高可用方案，如Redis Sentinel或Redis Cluster。Sentinel可以监控主节点状态，当主节点故障时自动进行故障转移；Redis Cluster提供了数据分片和高可用功能。
- 死锁处理：
- 问题：如果持有锁的客户端在释放锁之前崩溃，锁将永远不会被释放，导致死锁。
- 解决方案：为锁设置过期时间，在获取锁时使用
SET key value EX seconds NX命令，其中EX seconds指定了锁的过期时间（秒）。例如：
String result = jedis.set(lockKey, requestId, "NX", "EX", 10);
if ("OK".equals(result)) {
// 获取锁成功
} else {
// 获取锁失败
}
- 锁的性能瓶颈：
- 问题：大量客户端同时竞争锁时，可能导致性能下降。
- 解决方案：优化锁的粒度，避免不必要的锁竞争；使用分布式锁的优化算法，如Redlock算法，通过多个Redis实例来提高锁的可靠性和性能。
基于Zookeeper的分布式锁方案
- 实现方式：
- 在Zookeeper中创建临时顺序节点。客户端获取锁时，在指定的锁节点下创建临时顺序节点。所有客户端获取锁节点下的子节点列表，判断自己创建的节点是否是最小序号的节点，如果是，则获取到锁；否则，监听比自己序号小的前一个节点。
- 例如在Curator框架中：
CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.newClient("localhost:2181", new ExponentialBackoffRetry(1000, 3));
client.start();
InterProcessMutex mutex = new InterProcessMutex(client, "/lock_path");
try {
mutex.acquire();
// 获取锁成功
} catch (Exception e) {
// 获取锁失败
} finally {
try {
mutex.release();
} catch (Exception e) {
// 释放锁异常处理
}
}
- 可能遇到的问题及解决方案：
- 锁的可靠性：
- 问题：Zookeeper集群中部分节点故障可能影响锁的获取和释放。
- 解决方案：Zookeeper采用过半节点通过的方式保证数据一致性和可靠性。只要集群中超过半数的节点正常工作，就能保证锁的可靠性。
- 死锁处理：
- 问题：由于网络抖动等原因，可能导致客户端认为自己获取到锁，但实际上没有获取到，而又没有释放锁，形成死锁。
- 解决方案：Zookeeper的临时节点机制可以有效避免死锁。当客户端与Zookeeper集群断开连接（例如崩溃），对应的临时节点会自动删除，相当于释放了锁。
- 锁的性能瓶颈：
- 问题：Zookeeper的写操作性能相对读操作较低，大量的锁获取和释放操作可能导致性能瓶颈。
- 解决方案：优化锁的使用频率，减少不必要的锁操作；对Zookeeper集群进行合理的配置和扩展，增加节点数量以提高写性能。
