分布式锁定义

• 分布式环境下，锁定全局唯一资源

  • 请求处理串行化
    
  • 实现表现互斥锁
    

    分布式锁目的

• 交易订单锁定

  • 防止重复下单
    
  • 解决业务层幂等问题
    

• MQ消息消费幂等性

  • 发送消息重复
    
  • 消息消费去重

    高可用分布式锁设计目标

• 强一致性
  

• 服务高可用，系统稳健
• 锁必须是可重入的（避免死锁）
• 锁字段续约及其自动释放
• 可视化管理后台，监控及管理

应用场景

• 保证数据库可靠性（转账）
• 分布式缓存更新问题
• 分布式中任务领取问题

分布式锁方案比较

基于Redis分布式锁方案

• 唯一线程串行处理
  

• 实现方式

  • 锁的获取使用set命令实现，需要使用一条命令实现生成和设置过期时间来保证原子性。

    private static final String SET_IF_NOT_EXIST = "NX";
    private static final String SET_WITH_EXPIRE_TIME = "PX";
    //@param jedis Redis客户端
    //@param lockKey 锁
    //@param requestId 请求标识
    //@param expireTime 超期时间
    jedis.set(lockKey, requestId, SET_IF_NOT_EXIST, SET_WITH_EXPIRE_TIME, expireTime);

  • 锁的释放：需要一条命令完成保证原子性，但是需要先判断是否是当前线程持有的锁，然后才能执行删除。

    • 使用lua脚本来完成

//lua脚本
String script="if redis.call('get', KEYS[1])==ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end";
Object result=jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), 
                           Collections.singletonList(requestId));

• 存在问题：
  • 锁时间不可控
    • 无法续租期
      
  • 单点问题
    • 单实例存在进程一旦死掉，会彻底阻塞业务流程
      
    • 主从方式，主从数据异步，会存在同步数据时候锁失效的问题
      
  • 官方建议
    • Redis本身建议使用Redlock算法来保证，但是问题是需要至少三个Redis主从实例来完成，维护成本相对较高。Redlock等同于自己实现简单的一致性协议，细节繁琐，容易出错
      

基于ETCD分布式锁方案

为什么选择ETCD：

• 简单kv强一致性
  
• 高可用，无单点
  
• 数据高可靠
  • 持久化