分布式锁简介
2026/6/8 15:12:06 网站建设 项目流程
  1. 产生背景
    服务器集群模式下需要对临界资源实现互斥访问
  2. 实现方案
    • 基于数据库
      使用唯一索引或排他锁来实现。
      缺点是IO限制导致的性能较差,同时支持功能太少,需要额外开发锁超时、锁失效等功能。
    • 基于KV缓存
      一般通过redis来实现。
      一种是单机方案,即通过单个redis实例,set key value ex/px timeout nx语句实现加锁,通过lua脚本比较key和value实现解锁,通过watchDog看门狗来实现业务运行时间超过“锁超时时间”时的续期,该方案问题在于单点故障问题;
      另一种是哨兵模式方案, 通过引入主从架构和哨兵机制,提升了系统的鲁棒性,但仍然会有主从切换时分布式锁可能被同时获取、以及由于网络原因导致的“脑裂”(多个master节点)等问题;
      第三种是RedLock方案,通过多个并列的redis实例提升系统的鲁棒性,加锁时需要对每个redis实例都加锁,只有超过一半的实例都加锁成功才算加锁成功。这种方案极大恶化了性能,同时在一些边界情况如某个redis实例中的锁过期时客户端在GC导致仍然在使用锁等场景仍然有问题
    • 基于一致性协议
      一般通过zookeeper实现,主要借助临时有序节点和watcher机制,客户端在获取锁时,会在zookeeper中创建一个临时有序节点(先创建的节点序号更小,优先级更高),序号最小的节点能获取到锁,同时通过watcher机制观察节点状态,当客户端解锁时,对应的临时有序节点会在zookeeper中注销,watcher观察到节点注销后,会通知下一个序号最小的节点获取到锁。
      zookeeper是鲁棒性最强的方案,但是在一些极边界情况下,仍然有问题,比如客户端网络异常会导致对应临时有序节点被注销,这样就会有新的客户端能拿到锁,可能就造成了锁被同时持有。
  3. 方案选型
    • 对性能没要求,对分布式锁的功能需求也极简单,可以考虑数据库方案,但一般不建议。
    • 对性能要求高,允许极端情况容错,可以采用Redis的方案。
    • 对性能要求较高,同时对一致性要求相当严格,可以采用zookeeper的方案。

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