一分鐘實(shí)現(xiàn)分布式鎖

一、緣起

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分布式環(huán)境下，多臺(tái)機(jī)器上多個(gè)進(jìn)程對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，如果不做互斥，就有可能出現(xiàn)“余額扣成負(fù)數(shù)”，或者“商品超賣”的情況，如何實(shí)現(xiàn)簡易分布式鎖，對(duì)分布式環(huán)境下的臨界資源做互斥，是今天將要討論的話題。

二、互斥原理

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原理：多個(gè)訪問方對(duì)同一個(gè)資源進(jìn)行操作，需要進(jìn)行互斥，通常是利用一個(gè)這些訪問方同時(shí)能夠訪問到的lock來實(shí)施互斥的。

例子1：同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)，多個(gè)線程的互斥，典型的場(chǎng)景是生產(chǎn)者消費(fèi)者對(duì)同一個(gè)queue進(jìn)行操作時(shí)的互斥

方案：設(shè)定一個(gè)所有線程能夠訪問到的lock實(shí)施互斥

步驟：

（1）多個(gè)線程同時(shí)搶鎖

（2）只一個(gè)線程搶到，未搶到的阻塞，或下次再來搶

（3）搶到鎖的線程操作臨界資源

（4）操作完臨界資源后釋放鎖

例子2：同一個(gè)操作系統(tǒng)上，多個(gè)進(jìn)程的互斥，典型的場(chǎng)景是手機(jī)上多個(gè)APP對(duì)同一個(gè)文件進(jìn)行寫入互斥

方案：設(shè)定一個(gè)所有進(jìn)程能夠訪問到的lock實(shí)施互斥（例如文件inode，OS幫我們做了）

步驟：

（1）多個(gè)進(jìn)程同時(shí)搶鎖

（2）只一個(gè)進(jìn)程搶到，未搶到的阻塞，或下次再來搶

（3）搶到鎖的進(jìn)程操作臨界資源

（4）操作完臨界資源后釋放鎖

三、分布式環(huán)境下多進(jìn)程互斥

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分布式環(huán)境下，多臺(tái)機(jī)器上多個(gè)進(jìn)程對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的互斥，例如同一個(gè)uid=123要避免同時(shí)進(jìn)行扣款。

根據(jù)上面的原理，先找一個(gè)多臺(tái)機(jī)器多個(gè)進(jìn)程可以同時(shí)訪問到的一個(gè)lock，例如redis。 

步驟：

（1）多臺(tái)機(jī)器上多個(gè)進(jìn)程對(duì)這個(gè)鎖進(jìn)行爭(zhēng)搶，例如在緩存上同時(shí)進(jìn)行set key=123操作

（2）只有一個(gè)進(jìn)程會(huì)搶到這個(gè)鎖，即只有一個(gè)進(jìn)程對(duì)緩存set key=123能夠成功，不成功的進(jìn)程下次再來搶

（3）搶到鎖的進(jìn)程對(duì)余額進(jìn)行扣減

（4）扣減完成之后釋放鎖，即對(duì)緩存delete key=123

分布式環(huán)境下的互斥，搞定。 

文章完了，希望大伙對(duì)分布式鎖原理極其簡易實(shí)現(xiàn)有個(gè)初步的了解，如果有收獲，幫忙轉(zhuǎn)發(fā)哈，歡迎關(guān)注“架構(gòu)師之路”。