得分点 为什么要实现分布式锁、实现分布式锁的方式 标准回答 在分布式的环境下,会发生多个server并发修改同一个资源的情况,这种情况下,由于多个server是多个不同的JRE环境,而Java自带的锁局限于当前JRE,所以Java自带的锁机制在这个场景下是无效的,那么就需要我们自己来实现一个分布式锁。 采用Redis实现分布式锁,我们可以在Redis中存一份代表锁的数据,数据格式通常使用字符串即可。 首先加锁的逻辑可以通过`setnx key value`来实现,但如果客户端忘记解锁,那么这种情况就很有可能造成死锁,但如果直接给锁增加过期时间即新增`expire key seconds`又会发生其他问题,即这两个命令并不是原子性的,那么如果第二步失败,依然无法避免死锁问题。考虑到如上问题,我们最终可以通过`set...nx...`命令,将加锁、过期命令编排到一起,把他们变成原子操作,这样就可以避免死锁。写法为`set key value nx ex seconds` 。 解锁就是将代表锁的那份数据删除,但不能用简单的`del key`,因为会出现一些问题。比如此时有进程A,如果进程A在任务没有执行完毕时,锁被到期释放了。这种情况下进程A在任务完成后依然会尝试释放锁,因为它的代码逻辑规定它在任务结束后释放锁,但是它的锁早已经被释放过了,那这种情况它释放的就可能是其他线程的锁。为解决这种情况,我们可以在加锁时为key赋一个随机值,来充当进程的标识,进程要记住这个标识。当进程解锁的时候进行判断,是自己持有的锁才能释放,否则不能释放。另外判断,释放这两步需要保持原子性,否则如果第二步失败,就会造成死锁。而获取和删除命令不是原子的,这就需要采用Lua脚本,通过Lua脚本将两个命令编排在一起,而整个Lua脚本的执行是原子的。综上所述,优化后的实现分布式锁命令如下： # 加锁 set key random-value nx ex seconds # 解锁 if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del",KEYS[1]) else return 0 end 加分回答 上述的分布式锁实现方式是建立在单节点之上的,它可能存在一些问题,比如有一种情况,进程A在主节点加锁成功,但主节点宕机了,那么从节点就会晋升为主节点。那如果此时另一个进程B在新的主节点上加锁成功而原主节点重启了,成为了从节点,系统中就会出现两把锁,这违背了锁的唯一性原则。 总之,就是在单个主节点的架构上实现分布式锁,是无法保证高可用的。若要保证分布式锁的高可用,则可以采用多个节点的实现方案。这种方案有很多,而Redis的官方给出的建议是采用RedLock算法的实现方案。该算法基于多个Redis节点,它的基本逻辑如下： - 这些节点相互独立,不存在主从复制或者集群协调机制； - 加锁：以相同的KEY向N个实例加锁,只要超过一半节点成功,则认定加锁成功； - 解锁：向所有的实例发送DEL命令,进行解锁； 我们可以自己实现该算法,也可以直接使用Redisson框架。
参考：牛客
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