在分布式系统中，为了避免多个节点同时访问共享资源而导致的数据不一致性问题，我们需要使用分布式锁来进行控制。Springboot 提供了一些机制来实现分布式锁，本文将介绍其中几种常见的方式。
1. 基于Redis的分布式锁实现
Redis 是一种高性能的分布式缓存数据库，它提供了一些原子性的操作可以用来实现分布式锁。
步骤如下：
- 使用Redis的
setnx命令来尝试获取锁，如果成功返回1，说明获取锁成功； - 如果返回0，则说明锁已被其他节点获取，可以选择等待一段时间后重新尝试获取；
- 获取锁成功后，执行完业务逻辑后，使用
del命令来释放锁。
下面是一个使用Redis实现的简单的分布式锁的代码示例：
@Component
public class RedisLockUtil {
@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
public boolean tryLock(String lockKey, String requestId, int expireTime) {
Boolean success = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, requestId, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
return success != null && success;
}
public void releaseLock(String lockKey, String requestId) {
String lockValue = redisTemplate.opsForValue().get(lockKey);
if (requestId.equals(lockValue)) {
redisTemplate.delete(lockKey);
}
}
}
2. 基于Zookeeper的分布式锁实现
Zookeeper 是一个分布式协调服务，可以用来实现分布式锁。
步骤如下：
- 在指定的目录下创建一个临时顺序节点，表示占用锁；
- 检查是否为最小序号节点，如果是则获取锁；
- 如果不是最小序号节点，则监听前一个节点的删除事件，当前一个节点被删除时，获取锁。
下面是一个使用Zookeeper实现的分布式锁的代码示例：
@Component
public class ZookeeperLockUtil {
@Autowired
private CuratorFramework curatorFramework;
public boolean tryLock(String lockPath) {
try {
String lockNode = curatorFramework.create().creatingParentsIfNeeded().withMode(CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL).forPath(lockPath);
List<String> lockNodes = curatorFramework.getChildren().forPath(lockPath);
lockNodes.sort(Comparator.naturalOrder());
if (lockNode.equals(lockNodes.get(0))) {
return true;
} else {
String previousNode = lockNodes.get(lockNodes.indexOf(lockNode) - 1);
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
curatorFramework.getChildren().usingWatcher((CuratorWatcher) event -> {
if (event.getType().equals(Watcher.Event.EventType.NodeDeleted)) {
latch.countDown();
}
}).inBackground().forPath(lockPath + "/" + previousNode);
latch.await();
return true;
}
} catch (Exception e) {
return false;
}
}
public void releaseLock(String lockPath) {
try {
curatorFramework.delete().guaranteed().deletingChildrenIfNeeded().forPath(lockPath);
} catch (Exception ignored) {
}
}
}
3. 基于数据库的分布式锁实现
在数据库中使用行级锁来实现分布式锁也是一种常见的方式。
步骤如下：
- 向数据库中的某一行插入一条记录，相当于锁住了这一行；
- 当其他节点尝试插入相同的记录时，数据库会抛出唯一约束异常；
- 当持有锁的节点执行完业务逻辑后，删除对应的记录，释放锁。
下面是一个使用数据库实现的分布式锁的代码示例（以MySQL为例）：
@Component
public class DatabaseLockUtil {
@Autowired
private JdbcTemplate jdbcTemplate;
public boolean tryLock(String lockKey) {
try {
jdbcTemplate.update("INSERT INTO distributed_locks (lock_key) VALUES (?)", lockKey);
} catch (DuplicateKeyException e) {
return false;
}
return true;
}
public void releaseLock(String lockKey) {
jdbcTemplate.update("DELETE FROM distributed_locks WHERE lock_key = ?", lockKey);
}
}
总结
以上是几种常见的在Springboot中实现分布式锁的方式。选择适合自己项目的方式实现，可以提高分布式系统的数据一致性和并发性能。考虑到异常情况下的锁释放问题，我们需要针对不同的实现方式进行一定的容错处理，确保锁的正确释放。
本文来自极简博客，作者：开发者故事集，转载请注明原文链接：Springboot中如何实现分布式锁控制
