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分布式,使用redis如何设计分布式锁?使用zk来设计分布式锁可以吗?

使用redis如何设计分布式锁?使用zk来设计分布式锁可以吗?这两种分布式锁的实现方式哪种效率比较高?

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wangwell 2021-11-01 14:48:21 1371 分享 版权
阿里云 AI 助理回答

设计分布式锁使用Redis可以遵循以下步骤:

  1. 加锁:客户端尝试获取锁,通过执行SET resource_1 random_value NX EX 5命令。这里resource_1是资源标识符,random_value是一个由客户端生成的唯一值,用于后续验证锁的持有者,NX确保只有当key不存在时才设置,EX 5设置锁的有效期为5秒。

  2. 解锁:客户端在完成操作后,需释放锁。传统方式下,使用GETDEL组合操作,并且通常封装在Lua脚本中以保证原子性。但在Redis原生实现中,需要小心处理以避免误删其他客户端的锁。

  3. 续租:如果操作未完成而锁即将过期,客户端可以通过发送一个类似于加锁的命令来延长锁的生命周期,但需确保该操作基于客户端持有的随机值进行验证。

至于使用Zookeeper(ZK)设计分布式锁,ZK提供了临时节点(ephemeral nodes)特性,可以天然支持分布式锁的实现:

  1. 创建锁节点:客户端在特定的ZNode路径下尝试创建临时的、唯一的子节点,成功创建即获得锁。

  2. 监听机制:未获取到锁的客户端对已存在的锁节点前一个节点设置Watcher,等待通知。

  3. 解锁:锁持有者(客户端)退出或连接断开时,其创建的临时节点自动删除,ZK会通知等待队列中的下一个客户端。

比较两者效率: - Redis分布式锁实现相对简单,直接利用Redis命令,尤其是在Tair(Redis增强版)中,通过CAS/CAD命令能更高效地实现锁的获取与释放,减少了Lua脚本的依赖,提升了性能。

  • Zookeeper虽然实现逻辑较复杂,但提供了更强的一致性保证,适合需要严格顺序访问控制的场景。然而,在高并发写入场景下,ZK的性能可能不如专门优化过的Redis解决方案,如Tair提供的持久内存型实例,它不仅提供高性能,还确保了数据的强一致性。

综上所述,若追求极致的性能和操作简便性,特别是在阿里云生态内,使用Tair(特别是其CAS/CAD命令)实现的分布式锁更为高效。而对于需要高度一致性的场景,Zookeeper是一个可靠的选择,尽管可能在某些场景下的吞吐量不及优化后的Redis方案。

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