分布式锁的使用实践经验

2023-09-03 04:29:28







## 引入原因

线上分布式环境中的各种业务流程，由于并发和多进程的存在，经常会出现资源抢占和数据不一致的问题。举几个实际的线上场景：

1. 秒杀抢单活动：多个用户同时下单，导致库存超卖。
2. 订单支付：多个用户同时支付同一个订单，导致重复支付。
3. 数据库更新：多个进程同时更新同一个数据，导致数据不一致。
4. 分布式系统中各个微服务之间的协同操作

当遇到这些问题的时候，我们通常需要引入分布式锁来解决。分布式锁是一种在分布式系统中用来协调多个进程或线程对共享资源的访问的机制，它可以保证在同一时间只有一个进程或线程能够访问该资源。

## 引入过程

分布式锁有很多种实现方式，常用的有基于数据库、基于缓存和基于ZooKeeper等。我们选择使用Redis作为分布式锁的实现，因为Redis具有单线程处理请求、原子性、高并发和高可用等特性，非常适合作为分布式锁的实现。

在引入分布式锁时，我们遇到的第一个问题是死锁。死锁是指两个或多个进程或线程相互等待，导致无法继续进行的现象。在分布式系统中，死锁经常发生在多个进程或线程同时竞争一个资源的时候。为了避免死锁，我们需要在使用分布式锁时设置一个合理的超时时间。如果一个进程或线程在等待锁的时间超过了超时时间，那么它就会自动释放锁并继续执行。

在引入分布式锁时，我们遇到的第二个问题是冲突场景。冲突场景是指两个或多个进程或线程同时请求同一个锁，导致发生冲突。为了避免冲突，我们需要在使用分布式锁时采用一定的锁策略。常见的锁策略有先来先得、公平锁和随机锁等。我们根据实际情况选择了先来先得的锁策略。

在引入分布式锁时，我们遇到的第三个问题是性能优化。分布式锁可能会影响系统性能。为了提高性能，我们需要在使用分布式锁时尽量减少锁的持有时间。我们可以通过以下几种方式来提高性能：

1. 缩小锁的粒度。
2. 避免在锁内执行长时间的操作。
3. 使用非阻塞锁。
4. 优化锁的实现。

## 一些思考

在引入分布式锁的过程中，我们有一些思考：

1. 分布式锁不是万能的，它只能解决部分问题。
2. 分布式锁的引入会增加系统的复杂性，因此需要慎重考虑是否需要引入分布式锁。
3. 在使用分布式锁时，需要选择合适的锁策略。
4. 在使用分布式锁时，需要考虑性能优化。

## 具体的代码实现

```java
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import java.util.Collections;

public class DistributedLock {

    private JedisPool jedisPool;

    public DistributedLock(JedisPool jedisPool) {
        this.jedisPool = jedisPool;
    }

    public String acquireLock(String lockKey, int expireTime) {
        Jedis jedis = jedisPool.getResource();
        String result = jedis.set(lockKey, "1", "NX", "PX", expireTime);
        jedis.close();
        return result;
    }

    public void releaseLock(String lockKey) {
        Jedis jedis = jedisPool.getResource();
        String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
        jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList("1"));
        jedis.close();
    }
}