分布式锁的一些细节问题,值得收藏

本文涉及的产品
云数据库 Redis 版,社区版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: 分布式锁的一些细节问题,值得收藏

分布式锁问题



我看在技术大群里面有人问分布式锁问题,说是被面试官各种刁难,我是实在看不下去了,面试官意思很明确,你们有造火箭的经验吗,有的话来他们公司造自行车,没有的话:今天面试就到这里了!


但是说实话面试官没必要因为这个问题继续追问,没啥意思,但是又不得不问,确实有些企业用到分布式锁了。


没办法,逼迫你必须得背会它。


接下来就说下群友面试碰到的问题,因为候选人可能自己已经掌握了实现分布式锁的原理,但是被面试官问到细节可能就不清楚了,因此给大家讲下这块。


1. setnx+expire+del


问题-1 如果setnx执行成功,但是在expire执行的时候redis节点宕机了,在这种情况下,锁不会被释放,导致死锁。解决方案:

  • 可以用SET EX PX NX替换setnx+expire
  • 也可以用lua脚本保持原子操作。


问题-2 如果expire时间过短,但是任务执行时间过长,那么锁会因为过期而被删除,其它客户端可以重新获取锁。在这种情况下,多个客户端同时获取到了锁。解决方案:

  • 过期时间足够长,保证任务可以完成。
  • 启动一个守护线程,为即将到期但尚未释放的锁添加时间。
  • redission


问题-3 如果expire刚好过期,此时删除了这个key,那么当另一个客户端进行获取锁的时候就会抢到锁,那么这个时候当前释放锁的客户端会执行最后的del命令把别的客户端刚才设置的删除了,这个时候就破坏了资源的并发操作。


解决方案:

  • 在这种情况下,我们需要检查正在被删除的锁是否与我们之前获得的锁相同。我们可以在设置它时使用唯一的值,例如直接使用UUID。这样,在删除锁时,我们需要获取锁的对应值,然后与当前节点对象的值进行比较,才能删除锁。


1. uuid = gen()
2. set key uuid ex 5 nx
3. 处理业务逻辑
4. valUUID = get key
5. if valUUID == uuid {delete key} else return


问题-4 假如redis主节点宕机,主从同步延迟或者有问题,那么从成为主之后,客户端就会重新获取到锁,这样也会并发不安全。解决方案:

  • redlock


问题-5  如果redis发生脑裂,那么也会发生多个客户端并发持有多个锁的问题,所以redis为了解决这个脑裂问题,引入两个配置,只有合理配置这两个参数就可以尽最大努力避免脑裂,细节大家下去自行研究哈。

  • min-slaves-to-write
  • min-slaves-max-lag


2. redission


锁过期,但是任务还没执行完成,只需将锁过期时间设置长一点即可。比如拿到锁的线程,开启一个定时的守护线程,每隔一段时间检查一下锁是否还存在,如果存在就延长锁的过期时间,防止锁过期和提前释放。Redisson的底层原理图:

640.png

只要线程成功获取到锁,就会启动一个watch dog,它是一个后台线程,每10秒检查一次,如果线程一持有锁,那么它会不断延长锁的生存时间。因此,Redisson是可以解决过期时间到了但是业务还没执行完的问题。


3. redlock


Redlock核心思想是这样的:部署多个redis master节点,确保它们不会同时宕机。而且这些主节点之间是完全独立的,它们之间没有数据同步。同时,我们需要确保使用相同的方法来获取和释放锁。具体获取锁和释放锁的步骤大家下去自行研究。


这个redlock主要是解决一个线程在redis的master节点上持有锁,但是 locked key并没有同步到从节点。就在这时,主节点故障,一个从节点将升级为主节点。别的线程就可以拿到相同的锁,这样锁的安全性就没有了。然后redis的作者antirez才提出了一种先进的分布式锁算法,即redlock。

640.png


- END -

相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore     ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库 ECS 实例和一台目标数据库 RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
相关文章
|
4月前
|
NoSQL 安全 Java
分布式锁实现原理与最佳实践
在单体的应用开发场景中涉及并发同步时,大家往往采用Synchronized(同步)或同一个JVM内Lock机制来解决多线程间的同步问题。而在分布式集群工作的开发场景中,就需要一种更加高级的锁机制来处理跨机器的进程之间的数据同步问题,这种跨机器的锁就是分布式锁。接下来本文将为大家分享分布式锁的最佳实践。
1050 5
|
3月前
|
存储 缓存 NoSQL
分布式锁的常见实现方式有哪些
分布式锁的常见实现方式有哪些
|
3月前
|
存储 NoSQL 关系型数据库
理解分布式锁的实现过程
理解分布式锁的实现过程
34 0
|
3月前
|
NoSQL 安全 Java
面试官:分布式锁最终解决方案是RedLock吗?为什么?
面试官:分布式锁最终解决方案是RedLock吗?为什么?
41 1
|
5月前
|
NoSQL Redis
分布式锁实现原理与最佳实践(4)
分布式锁实现原理与最佳实践
34 0
|
5月前
|
SQL NoSQL Java
分布式锁实现原理与最佳实践(1)
分布式锁实现原理与最佳实践
43 0
|
5月前
|
SQL NoSQL 安全
分布式锁实现原理与最佳实践(2)
分布式锁实现原理与最佳实践
38 0
分布式锁实现原理与最佳实践(2)
|
5月前
|
缓存 NoSQL Java
分布式锁实现原理与最佳实践(6)
分布式锁实现原理与最佳实践
48 0
|
5月前
|
存储 NoSQL 安全
分布式锁实现原理与最佳实践(5)
分布式锁实现原理与最佳实践
44 0
分布式锁实现原理与最佳实践(5)
|
5月前
|
XML 监控 Java
分布式锁实现原理与最佳实践(3)
分布式锁实现原理与最佳实践
32 0
分布式锁实现原理与最佳实践(3)