在单机环境中,当共享资源自身无法提供互斥能力的时候,为了防止多线程/多进程对共享资源的同时读写访问造成的数据破坏,就需要一个第三方提供的互斥的能力,这里往往是内核或者提供互斥能力的类库,如下图所示,进程首先从内核/类库获取一把互斥锁,拿到锁的进程就可以排他性的访问共享资源。演化到分布式环境,我们就需要一个提供同样功能的分布式服务,不同的机器通过该服务获取一把锁,获取到锁的机器就可以排他性的访问共享资源,这样的服务我们统称为分布式锁服务,锁也就叫分布式锁。
在单进程的系统中,当存在多个线程可以同时改变某个变量时,就需要对变量或代码块做同步,使其在修改这种变量时能够线性执行消除并发修改变量。而同步本质上通过锁来实现。为了实现多个线程在一个时刻同一个代码块只能有一个线程可执行,那么需要在某个地方做个标记,这个标记必须每个线程都能看到,当标记不存在时可以设置该标记,其余后续线程发现已经有标记了则等待拥有标记的线程结束同步代码块取消标记后再去尝试设置标记。
在讨论这个问题之前,我们先来看一个业务场景:系统A是一个电商系统,目前是一台机器部署,系统中有一个用户下订单的接口,但是用户下订单之前一定要去检查一下库存,确保库存足够了才会给用户下单。由于系统有一定的并发,所以会预先将商品的库存保存在redis中,用户下单的时候会更新redis的库存。
针对共享资源的互斥访问历来是很多业务系统需要解决的问题。在分布式系统中,通常会采用分布式锁这一通用型解决方案。本文将就分布式锁的实现原理、技术选型以及阿里云存储的具体实践进行论述。
Redisson框架是基于Redis实现的分布式锁,非常强大,只需要拿来使用就可以。Redisson框架十分强大,基于Redisson框架可以实现几乎你能想到的所有类型的分布式锁。这里,我就列举几个类型的分布式锁,并各自给出一个示例程序来加深大家的理解。
直接在内存中判断是否有库存,计算扣减之后的值更新数据库,并发的情况下会导致相互覆盖发生:
我们程序中多多少少会有一些共享的资源或者数据,在某些时候我们需要保证同一时间只能有一个线程访问或者操作它们。在传统的单机部署的情况下,我们简单的使用 Java 提供的并发相关的 API 处理即可。但是现在大多数服务都采用分布式的部署方式,我们就需要提供一个跨进程的互斥机制来控制共享资源的访问,这种互斥机制就是我们所说的分布式锁。
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