面试题：分布式系统中分布式锁在微服务资源访问控制场景的应用方式

Question

在微服务架构下，多个微服务可能会同时访问共享资源，如数据库中的某些记录。请阐述如何使用分布式锁来控制对这类共享资源的访问，以避免数据冲突，并列举至少两种常用的分布式锁实现方式及简要原理。

Answer 1

分布式锁控制共享资源访问避免数据冲突的方式

1. 获取锁：当微服务需要访问共享资源时，首先尝试获取分布式锁。只有获取到锁的微服务才能继续后续操作，若获取锁失败，则等待或重试。
2. 访问资源：成功获取锁的微服务对共享资源进行操作，如读取或修改数据库记录。
3. 释放锁：操作完成后，该微服务及时释放锁，以便其他微服务有机会获取锁并访问共享资源。

常用分布式锁实现方式及原理

1. 基于 Redis 的分布式锁
   • 原理：利用 Redis 的单线程特性和原子操作。例如使用 SETNX（SET if Not eXists）命令，当 key 不存在时，将 key 设置为 value，返回 1，表示获取锁成功；若 key 已存在，返回 0，表示获取锁失败。为防止死锁，一般会给锁设置过期时间。释放锁时，通过 Lua 脚本保证删除操作的原子性，确保只有加锁的客户端能释放锁。
2. 基于 ZooKeeper 的分布式锁
   • 原理：利用 ZooKeeper 的树形结构和顺序节点特性。客户端在指定目录下创建一个临时顺序节点，获取锁时，比较自己创建节点的序号与目录下所有子节点序号，若自己的序号最小，则获取锁成功。若获取失败，则监听比自己序号小的前一个节点，当前一个节点删除时，收到通知后再次尝试获取锁。当客户端断开连接，临时节点会自动删除，从而释放锁。