分布式锁【数据库乐观锁实现的分布式锁、Zookeeper分布式锁原理、Redis实现的分布式锁】(三)-全面详解(学习总结---从入门到深化)(下)

简介: 分布式锁【数据库乐观锁实现的分布式锁、Zookeeper分布式锁原理、Redis实现的分布式锁】(三)-全面详解(学习总结---从入门到深化)

分布式锁【数据库乐观锁实现的分布式锁、Zookeeper分布式锁原理、Redis实现的分布式锁】(三)-全面详解(学习总结---从入门到深化)(上):https://developer.aliyun.com/article/1420037


分布式锁解决方案_Zookeeper分布式锁原理



公平锁和可重入锁的原理


这种排队取水模型,就是一种锁的模型。


什么是可重入锁呢?


创建临时顺序节点

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] create -e  -s
/test 123


ZK分布式锁的实现原理


当第一个客户端请求过来时,Zookeeper 客户端会创建一个持久节 点 locks。如果它(Client1)想获得锁,需要在 locks 节点下创建 一个顺序节点 lock1。


接着,客户端 Client1 会查找 locks 下面的所有临时顺序子节点,判 断自己的节点 lock1 是不是排序最小的那一个,如果是,则成功获得锁。


这时候如果又来一个客户端 client2 前来尝试获得锁,它会在 locks 下再创建一个临时节点 lock2。


客户端 client2 一样也会查找 locks 下面的所有临时顺序子节点,判 断自己的节点 lock2 是不是最小的,此时,发现 lock1 才是最小 的,于是获取锁失败。获取锁失败,它是不会甘心的,client2 向它 排序靠前的节点 lock1 注册 Watcher 事件,用来监听 lock1 是否存 在,也就是说 client2 抢锁失败进入等待状态。


此时,如果再来一个客户端Client3来尝试获取锁,它会在 locks 下 再创建一个临时节点 lock3。


同样的,client3 一样也会查找 locks 下面的所有临时顺序子节点, 判断自己的节点 lock3 是不是最小的,发现自己不是最小的,就获 取锁失败。它也是不会甘心的,它会向在它前面的节点 lock2 注册 Watcher 事件,以监听 lock2 节点是否存在。


释放锁


如果是任务完成,Client1 会显式调用删除 lock1 的指令。


如果是客户端故障了,根据临时节点得特性,lock1 是会自动删除的。


lock1 节点被删除后,Client2 可开心了,因为它一直监听着 lock1。lock1 节点删除,Client2 立刻收到通知,也会查找 locks 下面的所有临时顺序子节点,发下 lock2 是最小,就获得锁。


同理,Client2 获得锁之后,Client3 也对它虎视眈眈:


分布式锁解决方案_基于Zookeeper实现分布式锁



简介


Apache Curator是一个比较完善的ZooKeeper客户端框架,通过封 装的一套高级API 简化了ZooKeeper的操作。


引入Curator依赖

       <dependency>
         <groupId>org.apache.curator</groupId>
          <artifactId>curator-framework</artifactId>
            <version>5.2.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-recipes</artifactId>
            <version>5.2.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-client</artifactId>
            <version>5.2.0</version>
        </dependency>


编写Zookeeper配置

@Configuration
public class ZookeeperConfig {
    @Bean
    public CuratorFramework zookeeperClient() {
        CuratorFramework client = CuratorFrameworkFactory.builder()
               .connectString("127.0.0.1:2181")
               .sessionTimeoutMs(5000)
               .connectionTimeoutMs(5000)
               .retryPolicy(new ExponentialBackoffRetry(1000, 3))
               //.namespace("test")
               .build();
        client.start();
        return client;
   }
}


编写创建订单接口实现


使用InterProcessMutex的acquire和release方法,来获取和释放锁。

@Autowired
    CuratorFramework client;
    @Override
    public String createOrderZookeeper(Integer productId, Integer count) throws Exception 
     {
        // client cruator中zk客户端对象   path 抢锁路径同一个锁path需要一致
        InterProcessMutex lock = new InterProcessMutex(client, "/lockPath");
        //第一个属性:定时的时间数字
        //第二个属性:定义时间的单位
        if (lock.acquire(3, TimeUnit.SECONDS))
          {
            try {
                // 1、根据商品id查询商品信息
                Product product = productMapper.selectById(productId);
                // 2、判断商品是否存在
                if (product == null) {
            throw new RuntimeException("购买商品不存在:" + productId + "不存在");
               }
                // 3、校验库存
                if (count > product.getCount())
                 {
                    throw new RuntimeException("商品" + productId + "仅剩" +
product.getCount() + "件,无法购买");
               }
                // 4、计算库存
                Integer leftCount = product.getCount() - count;
                // 5、更新库存
                product.setCount(leftCount);
                productMapper.updateById(product);
                // 6、 创建订单
                TOrder order = new TOrder();
                order.setOrderStatus(1);//待处理
                order.setReceiverName("张三");
                order.setReceiverMobile("18587781068");
                order.setOrderAmount(product.getPrice().multiply(new BigDecimal(count)));//订单价格
                baseMapper.insert(order);
                // 7、 创建订单和商品关系数据
                OrderItem orderItem = new OrderItem();
                orderItem.setOrderId(order.getId());
                orderItem.setProduceId(product.getId());
                orderItem.setPurchasePrice(product.getPrice());
                orderItem.setPurchaseNum(count);
                orderItemMapper.insert(orderItem);
                return order.getId();
           } finally {
                lock.release();
           }
       }
        return "创建失败";
   }


三种分布式锁对比



数据库分布式锁实现


优点:简单,使用方便,不需要引入 Redis、Zookeeper 等中间件。

缺点:1、不适合高并发的场景 2、db 操作性能较差


Redis 分布式锁实现


优点:1、性能好,适合高并发场景 2、较轻量级 3、有较好的框架支持,如 Redisson

缺点:1、过期时间不好控制 2、需要考虑锁被别的线程误删场景


Zookeeper 分布式锁实现


优点:1、有较好的性能和可靠性 2、有封装较好的框架,如 Curator

缺点:1、性能不如 Redis 实现的分布式锁  2、比较重的分布式锁。


汇总对比


1、从性能角度:Redis > Zookeeper >= 数据库

2、从实现的复杂性角度:Zookeeper > Redis > 数据库

3、从可靠性角度:Zookeeper > Redis > 数据库


目录
相关文章
|
11月前
|
消息中间件 分布式计算 资源调度
《聊聊分布式》ZooKeeper与ZAB协议:分布式协调的核心引擎
ZooKeeper是一个开源的分布式协调服务,基于ZAB协议实现数据一致性,提供分布式锁、配置管理、领导者选举等核心功能,具有高可用、强一致和简单易用的特点,广泛应用于Kafka、Hadoop等大型分布式系统中。
|
SQL 关系型数据库 MySQL
乐观锁在分布式数据库中如何与事务隔离级别结合使用
乐观锁在分布式数据库中如何与事务隔离级别结合使用
|
存储 SpringCloudAlibaba Java
【SpringCloud Alibaba系列】一文全面解析Zookeeper安装、常用命令、JavaAPI操作、Watch事件监听、分布式锁、集群搭建、核心理论
一文全面解析Zookeeper安装、常用命令、JavaAPI操作、Watch事件监听、分布式锁、集群搭建、核心理论。
【SpringCloud Alibaba系列】一文全面解析Zookeeper安装、常用命令、JavaAPI操作、Watch事件监听、分布式锁、集群搭建、核心理论
|
存储 运维 NoSQL
分布式读写锁的奥义:上古世代 ZooKeeper 的进击
本文作者将介绍女娲对社区 ZooKeeper 在分布式读写锁实践细节上的思考,希望帮助大家理解分布式读写锁背后的原理。
531 11
|
SQL 监控 NoSQL
乐观锁在分布式系统中如何实现
乐观锁在分布式系统中如何实现
355 0
|
缓存 NoSQL 关系型数据库
美团面试:MySQL有1000w数据,redis只存20w的数据,如何做 缓存 设计?
美团面试:MySQL有1000w数据,redis只存20w的数据,如何做 缓存 设计?
美团面试:MySQL有1000w数据,redis只存20w的数据,如何做 缓存 设计?
|
缓存 NoSQL Java
Redis+Caffeine构建高性能二级缓存
大家好,我是摘星。今天为大家带来的是Redis+Caffeine构建高性能二级缓存,废话不多说直接开始~
1854 0
|
11月前
|
缓存 负载均衡 监控
135_负载均衡:Redis缓存 - 提高缓存命中率的配置与最佳实践
在现代大型语言模型(LLM)部署架构中,缓存系统扮演着至关重要的角色。随着LLM应用规模的不断扩大和用户需求的持续增长,如何构建高效、可靠的缓存架构成为系统性能优化的核心挑战。Redis作为业界领先的内存数据库,因其高性能、丰富的数据结构和灵活的配置选项,已成为LLM部署中首选的缓存解决方案。
980 25
|
12月前
|
存储 缓存 NoSQL
Redis专题-实战篇二-商户查询缓存
本文介绍了缓存的基本概念、应用场景及实现方式,涵盖Redis缓存设计、缓存更新策略、缓存穿透问题及其解决方案。重点讲解了缓存空对象与布隆过滤器的使用,并通过代码示例演示了商铺查询的缓存优化实践。
450 1
Redis专题-实战篇二-商户查询缓存
|
11月前
|
缓存 运维 监控
Redis 7.0 高性能缓存架构设计与优化
🌟蒋星熠Jaxonic,技术宇宙中的星际旅人。深耕Redis 7.0高性能缓存架构,探索函数化编程、多层缓存、集群优化与分片消息系统,用代码在二进制星河中谱写极客诗篇。
1910 3