什么是分布式鎖?在回答這個(gè)問題之前,我們先回答一下什么是鎖。
普通的鎖,即在單機(jī)多線程環(huán)境下,當(dāng)多個(gè)線程需要訪問同一個(gè)變量或代碼片段時(shí),被訪問的變量或代碼片段叫做臨界區(qū)域,我們需要控制線程一個(gè)一個(gè)的順序執(zhí)行,否則會(huì)出現(xiàn)并發(fā)問題。
如何控制呢?就是設(shè)置一個(gè)各個(gè)線程都能看的見的標(biāo)志。然后,每個(gè)線程想訪問臨界區(qū)域時(shí),都要先查看標(biāo)志,如果標(biāo)志沒有被占用,則說明目前沒有線程在訪問臨界區(qū)域。如果標(biāo)志被占用了,則說明目前有線程正在訪問臨界區(qū)域,則當(dāng)前線程需要等待。
這個(gè)標(biāo)志,就是鎖。
在單機(jī)多線程的java程序中,我們可以使用堆內(nèi)存中的變量作為標(biāo)志,因?yàn)槎嗑€程是共享堆內(nèi)存的,堆內(nèi)存中的變量對(duì)于各個(gè)線程都是可見的。
講明白了普通的鎖,接下來,我們?cè)倏纯捶植际芥i。
在分布式環(huán)境下,即多臺(tái)計(jì)算機(jī),每個(gè)計(jì)算機(jī)上會(huì)啟動(dòng)jvm執(zhí)行程序的運(yùn)行環(huán)境下,如果不同計(jì)算機(jī)上的線程想訪問臨界區(qū)域時(shí),該怎么辦呢?
前面普通鎖的使用堆內(nèi)存中的變量的方式肯定不適用了。因?yàn)樵诙鄼C(jī)環(huán)境下,某臺(tái)計(jì)算機(jī)上的堆內(nèi)存中的變量對(duì)于其他計(jì)算機(jī)上的線程肯定是不可見的。那么,根據(jù)鎖的本質(zhì)和原理,我們就要找到另外的對(duì)于多機(jī)上的線程都可見的標(biāo)志,以它來作為鎖,就可以了。這樣的鎖,就是分布式鎖。
當(dāng)然,這里只是解釋了什么是分布式鎖,至于分布式鎖該如何實(shí)現(xiàn),其實(shí)有多重方式,關(guān)鍵在于要保證鎖對(duì)多機(jī)上的程序是可見的即可。一些常用的實(shí)現(xiàn)方式是,使用redis,使用數(shù)據(jù)庫等等。
為什么要使用分布式鎖
我們?cè)陂_發(fā)應(yīng)用的時(shí)候,如果需要對(duì)某一個(gè)共享變量進(jìn)行多線程同步訪問的時(shí)候,可以使用我們學(xué)到的java多線程的18般武藝進(jìn)行處理,并且可以完美的運(yùn)行,毫無bug!
注意這是單機(jī)應(yīng)用,也就是所有的請(qǐng)求都會(huì)分配到當(dāng)前服務(wù)器的jvm內(nèi)部,然后映射為操作系統(tǒng)的線程進(jìn)行處理!而這個(gè)共享變量只是在這個(gè)jvm內(nèi)部的一塊內(nèi)存空間!
分布式鎖應(yīng)該具備哪些條件
在分析分布式鎖的三種實(shí)現(xiàn)方式之前,先了解一下分布式鎖應(yīng)該具備哪些條件:
- 1、在分布式系統(tǒng)環(huán)境下,一個(gè)方法在同一時(shí)間只能被一個(gè)機(jī)器的一個(gè)線程執(zhí)行;
- 2、高可用的獲取鎖與釋放鎖;
- 3、高性能的獲取鎖與釋放鎖;
- 4、具備可重入特性;
- 5、具備鎖失效機(jī)制,防止死鎖;
- 6、具備非阻塞鎖特性,即沒有獲取到鎖將直接返回獲取鎖失敗。
分布式鎖的三種實(shí)現(xiàn)方式
目前幾乎很多大型網(wǎng)站及應(yīng)用都是分布式部署的,分布式場(chǎng)景中的數(shù)據(jù)一致性問題一直是一個(gè)比較重要的話題。分布式的cap理論告訴我們“任何一個(gè)分布式系統(tǒng)都無法同時(shí)滿足一致性(consistency)、可用性(availability)和分區(qū)容錯(cuò)性(partition tolerance),最多只能同時(shí)滿足兩項(xiàng)。”所以,很多系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就要對(duì)這三者做出取舍。在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的絕大多數(shù)的場(chǎng)景中,都需要犧牲強(qiáng)一致性來換取系統(tǒng)的高可用性,系統(tǒng)往往只需要保證“最終一致性”,只要這個(gè)最終時(shí)間是在用戶可以接受的范圍內(nèi)即可。
在很多場(chǎng)景中,我們?yōu)榱吮WC數(shù)據(jù)的最終一致性,需要很多的技術(shù)方案來支持,比如分布式事務(wù)、分布式鎖等。有的時(shí)候,我們需要保證一個(gè)方法在同一時(shí)間內(nèi)只能被同一個(gè)線程執(zhí)行。
- 基于數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)分布式鎖;
- 基于緩存(redis等)實(shí)現(xiàn)分布式鎖;
- 基于zookeeper實(shí)現(xiàn)分布式鎖;
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,謝謝大家對(duì)服務(wù)器之家的支持。如果你想了解更多相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)查看下面相關(guān)鏈接
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