一、為什么要使用分布式鎖

分布式環(huán)境下修改某個(gè)共有的數(shù)據(jù)，比如redis的共有數(shù)據(jù)；

專注于為中小企業(yè)提供成都做網(wǎng)站、成都網(wǎng)站制作服務(wù),電腦端+手機(jī)端+微信端的三站合一,更高效的管理,為中小企業(yè)杜爾伯特免費(fèi)做網(wǎng)站提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。我們立足成都，凝聚了一批互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才，有力地推動(dòng)了近1000家企業(yè)的穩(wěn)健成長(zhǎng)，幫助中小企業(yè)通過網(wǎng)站建設(shè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模擴(kuò)充和轉(zhuǎn)變。

在同一時(shí)間，可能多個(gè)節(jié)點(diǎn)都先查詢這個(gè)數(shù)據(jù)，然后更新。在查詢的時(shí)候，結(jié)果是一樣的，但是各個(gè)節(jié)點(diǎn)更新的時(shí)候，就是以最后一個(gè)更新為準(zhǔn)了，這樣就會(huì)導(dǎo)致其它節(jié)點(diǎn)的更新其實(shí)是失敗的；

案例：告警設(shè)置max_step的功能就是分布式更新導(dǎo)致通知多次；

解決以上問題最徹底的辦法（不一定是最好）是使用分布式鎖，這樣可以保證數(shù)據(jù)的一致性。但是分布式鎖很多會(huì)帶來性能的下降，所以不一定是最好的方式。

二、分布式鎖的三種實(shí)現(xiàn)方式

1、基于數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)分布式鎖

對(duì)字段增加唯一性約束；?

2、基于緩存（Redis等）實(shí)現(xiàn)分布式鎖

setnx()方法，這種很高效，另外也有一種比較低效的方式：查詢的時(shí)候就上鎖，如下：

try{
    lock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, LOCK);
    logger.info("cancelCouponCode是否獲取到鎖："+lock);
    if (lock) {
        // TODO
        redisTemplate.expire(lockKey,1, TimeUnit.MINUTES); //成功設(shè)置過期時(shí)間
        return res;
    }else {
        logger.info("cancelCouponCode沒有獲取到鎖，不執(zhí)行任務(wù)!");
    }
}finally{
    if(lock){   
        redisTemplate.delete(lockKey);
        logger.info("cancelCouponCode任務(wù)結(jié)束，釋放鎖!");       
    }else{
        logger.info("cancelCouponCode沒有獲取到鎖，無需釋放鎖!");
    }

3、基于Zookeeper實(shí)現(xiàn)分布式鎖

讓我們來回顧一下Zookeeper節(jié)點(diǎn)的概念：

Zookeeper的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)就像一棵樹，這棵樹由節(jié)點(diǎn)組成，這種節(jié)點(diǎn)叫做Znode。

Znode分為四種類型：

1.持久節(jié)點(diǎn) （PERSISTENT）

默認(rèn)的節(jié)點(diǎn)類型。創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)的客戶端與zookeeper斷開連接后，該節(jié)點(diǎn)依舊存在 。

2.持久節(jié)點(diǎn)順序節(jié)點(diǎn)（PERSISTENT_SEQUENTIAL）

所謂順序節(jié)點(diǎn)，就是在創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)時(shí)，Zookeeper根據(jù)創(chuàng)建的時(shí)間順序給該節(jié)點(diǎn)名稱進(jìn)行編號(hào)：

3.臨時(shí)節(jié)點(diǎn)（EPHEMERAL）

和持久節(jié)點(diǎn)相反，當(dāng)創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)的客戶端與zookeeper斷開連接后，臨時(shí)節(jié)點(diǎn)會(huì)被刪除：

4.臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)（EPHEMERAL_SEQUENTIAL）

顧名思義，臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)結(jié)合和臨時(shí)節(jié)點(diǎn)和順序節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)：在創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)時(shí)，Zookeeper根據(jù)創(chuàng)建的時(shí)間順序給該節(jié)點(diǎn)名稱進(jìn)行編號(hào)；當(dāng)創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)的客戶端與zookeeper斷開連接后，臨時(shí)節(jié)點(diǎn)會(huì)被刪除。

Zookeeper分布式鎖的原理

Zookeeper分布式鎖恰恰應(yīng)用了臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)。具體如何實(shí)現(xiàn)呢？讓我們來看一看詳細(xì)步驟：

獲取鎖

首先，在Zookeeper當(dāng)中創(chuàng)建一個(gè)持久節(jié)點(diǎn)ParentLock。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)客戶端想要獲得鎖時(shí)，需要在ParentLock這個(gè)節(jié)點(diǎn)下面創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)?Lock1。

之后，Client1查找ParentLock下面所有的臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)并排序，判斷自己所創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)Lock1是不是順序最靠前的一個(gè)。如果是第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，則成功獲得鎖。

這時(shí)候，如果再有一個(gè)客戶端 Client2 前來獲取鎖，則在ParentLock下載再創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)Lock2。

Client2查找ParentLock下面所有的臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)并排序，判斷自己所創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)Lock2是不是順序最靠前的一個(gè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)Lock2并不是最小的。

于是，Client2向排序僅比它靠前的節(jié)點(diǎn)Lock1注冊(cè)Watcher，用于監(jiān)聽Lock1節(jié)點(diǎn)是否存在。這意味著Client2搶鎖失敗，進(jìn)入了等待狀態(tài)。

這時(shí)候，如果又有一個(gè)客戶端Client3前來獲取鎖，則在ParentLock下載再創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)Lock3。

Client3查找ParentLock下面所有的臨時(shí)順序節(jié)點(diǎn)并排序，判斷自己所創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)Lock3是不是順序最靠前的一個(gè)，結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)Lock3并不是最小的。

于是，Client3向排序僅比它靠前的節(jié)點(diǎn)Lock2注冊(cè)Watcher，用于監(jiān)聽Lock2節(jié)點(diǎn)是否存在。這意味著Client3同樣搶鎖失敗，進(jìn)入了等待狀態(tài)。

這樣一來，Client1得到了鎖，Client2監(jiān)聽了Lock1，Client3監(jiān)聽了Lock2。這恰恰形成了一個(gè)等待隊(duì)列，很像是Java當(dāng)中ReentrantLock所依賴的

釋放鎖

釋放鎖分為兩種情況：

1.任務(wù)完成，客戶端顯示釋放

當(dāng)任務(wù)完成時(shí)，Client1會(huì)顯示調(diào)用刪除節(jié)點(diǎn)Lock1的指令。

2.任務(wù)執(zhí)行過程中，客戶端崩潰

獲得鎖的Client1在任務(wù)執(zhí)行過程中，如果Duang的一聲崩潰，則會(huì)斷開與Zookeeper服務(wù)端的鏈接。根據(jù)臨時(shí)節(jié)點(diǎn)的特性，相關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)Lock1會(huì)隨之自動(dòng)刪除。

由于Client2一直監(jiān)聽著Lock1的存在狀態(tài)，當(dāng)Lock1節(jié)點(diǎn)被刪除，Client2會(huì)立刻收到通知。這時(shí)候Client2會(huì)再次查詢ParentLock下面的所有節(jié)點(diǎn)，確認(rèn)自己創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)Lock2是不是目前最小的節(jié)點(diǎn)。如果是最小，則Client2順理成章獲得了鎖。

同理，如果Client2也因?yàn)槿蝿?wù)完成或者節(jié)點(diǎn)崩潰而刪除了節(jié)點(diǎn)Lock2，那么Client3就會(huì)接到通知。

最終，Client3成功得到了鎖。