一分钟实现分布式锁

梦里梦外; 2022-05-31 07:12 182阅读 0赞

一、缘起

分布式环境下，多台机器上多个进程对一个数据进行操作，如果不做互斥，就有可能出现“余额扣成负数”，或者“商品超卖”的情况，如何实现简易分布式锁，对分布式环境下的临界资源做互斥，是今天将要讨论的话题。

二、互斥原理

原理：多个访问方对同一个资源进行操作，需要进行互斥，通常是利用一个这些访问方同时能够访问到的lock来实施互斥的。

例子1：同一个进程内，多个线程的互斥，典型的场景是生产者消费者对同一个queue进行操作时的互斥

![70][]

步骤：

（1）多个线程同时抢锁

（2）只一个线程抢到，未抢到的阻塞，或下次再来抢

（3）抢到锁的线程操作临界资源

（4）操作完临界资源后释放锁

例子2：同一个操作系统上，多个进程的互斥，典型的场景是手机上多个APP对同一个文件进行写入互斥

![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1][]  
方案：设定一个所有进程能够访问到的lock实施互斥（例如文件inode，OS帮我们做了）

![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 1][]  
步骤：

（1）多个进程同时抢锁

（2）只一个进程抢到，未抢到的阻塞，或下次再来抢

（3）抢到锁的进程操作临界资源

（4）操作完临界资源后释放锁

三、分布式环境下多进程互斥

![70 1][]  
分布式环境下，多台机器上多个进程对一个数据进行操作的互斥，例如同一个uid=123要避免同时进行扣款。

根据上面的原理，先找一个多台机器多个进程可以同时访问到的一个lock，例如redis。

![70 2][]  
步骤：

（1）多台机器上多个进程对这个锁进行争抢，例如在缓存上同时进行set key=123操作

（2）只有一个进程会抢到这个锁，即只有一个进程对缓存set key=123能够成功，不成功的进程下次再来抢

（3）抢到锁的进程对余额进行扣减

（4）扣减完成之后释放锁，即对缓存delete key=123

分布式环境下的互斥，搞定。

[70]: /images/20220531/09c419b39f844a5f954bd9b896e9d1e8.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1]: /images/20220531/7575f1852d174f0398810de07af88650.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 1]: /images/20220531/667c2b422eaa4f5d831050eba85f6c00.png
[70 1]: /images/20220531/9056b30c45594014aac7be61644ea903.png
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