高效分布式锁的条件
互斥
在分布式高并发的条件下,我们最需要保证,同一时刻只能有一个线程获得锁,这是最基本的一点。
防止死锁
在分布式高并发的条件下,比如有个线程获得锁的同时,还没有来得及去释放锁,就因为系统故障或者其它原因使它无法执行释放锁的命令,导致其它线程都无法获得锁,造成死锁。
所以分布式非常有必要设置锁的 有效时间 ,确保系统出现故障后,在一定时间内能够主动去释放锁,避免造成死锁的情况。
性能
对于访问量大的共享资源,需要考虑减少锁等待的时间,避免导致大量线程阻塞。
所以在锁的设计时,需要考虑两点。
1、 锁的颗粒度要尽量小
。比如你要通过锁来减库存,那这个锁的名称你可以设置成是商品的ID,而不是任取名称。这样这个锁只对当前商品有效,锁的颗粒度小。
2、 锁的范围尽量要小 。比如只要锁2行代码就可以解决问题的,那就不要去锁10行代码了。
可重入
我们知道ReentrantLock是可重入锁,那它的特点就是:同一个线程可以重复拿到同一个资源的锁。重入锁非常有利于资源的高效利用
原理
加锁机制
线程去获取锁,获取成功: 执行lua脚本,保存数据到redis数据库。
线程去获取锁,获取失败: 一直通过while循环尝试获取锁,获取成功后,执行lua脚本,保存数据到redis数据库。
watch dog自动延期机制
Redisson提供了一个监控锁的看门狗,它的作用是在Redisson实例被关闭前,不断的延长锁的有效期,也就是说,如果一个拿到锁的线程一直没有完成逻辑,那么看门狗会帮助线程不断的延长锁超时时间,锁不会因为超时而被释放。
默认情况下,看门狗的续期时间是30s,也可以通过修改Config.lockWatchdogTimeout来另行指定。
另外Redisson 还提供了可以指定leaseTime参数的加锁方法来指定加锁的时间。超过这个时间后锁便自动解开了,不会延长锁的有效期。
lua脚本
这个不用多说,主要是如果你的业务逻辑复杂的话,通过封装在lua脚本中发送给redis,而且redis是单线程的,这样就保证这段复杂业务逻辑执行的
原子性 。
可重入锁
可以实现可重入锁的两个原因:
- Redis存储锁的数据类型是 Hash类型
- Hash数据类型的key值包含了当前线程信息。
缺点
Redis分布式锁会有个缺陷,就是在Redis哨兵模式下:
客户端1 对某个 master节点 写入了redisson锁,此时会异步复制给对应的 slave节点。但是这个过程中一旦发生
master节点宕机,主备切换,slave节点从变为了 master节点。
这时 客户端2 来尝试加锁的时候,在新的master节点上也能加锁,此时就会导致多个客户端对同一个分布式锁完成了加锁。
这时系统在业务语义上一定会出现问题, 导致各种脏数据的产生 。
缺陷 在哨兵模式或者主从模式下,如果 master实例宕机的时候,可能导致多个客户端同时完成加锁。