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一分钟实现分布式锁

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一、缘起

分布式环境下,多台机器上多个进程对一个数据进行操作,如果不做互斥,就有可能出现“余额扣成负数”,或者“商品超卖”的情况,如何实现简易分布式锁,对分布式环境下的临界资源做互斥,是今天将要讨论的话题。

二、互斥原理

原理:多个访问方对同一个资源进行操作,需要进行互斥,通常是利用一个这些访问方同时能够访问到的lock来实施互斥的。

例子1: 同一个进程内,多个线程的互斥,典型的场景是生产者消费者对同一个queue进行操作时的互斥
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方案:设定一个所有线程能够访问到的lock实施互斥
20201125223307181.jpg

步骤:

(1)多个线程同时抢锁

(2)只一个线程抢到,未抢到的阻塞,或下次再来抢

(3)抢到锁的线程操作临界资源

(4)操作完临界资源后释放锁

例子2: 同一个操作系统上,多个进程的互斥,典型的场景是手机上多个APP对同一个文件进行写入互斥
20201125223307263.jpg
方案:设定一个所有进程能够访问到的lock实施互斥(例如文件inode,OS帮我们做了)
20201125223307511.jpg

步骤:

(1)多个进程同时抢锁

(2)只一个进程抢到,未抢到的阻塞,或下次再来抢

(3)抢到锁的进程操作临界资源

(4)操作完临界资源后释放锁

三、分布式环境下多进程互斥

20201125223307605.jpg

分布式环境下,多台机器上多个进程对一个数据进行操作的互斥,例如同一个uid=123要避免同时进行扣款。

根据上面的原理,先找一个多台机器多个进程可以同时访问到的一个lock,例如redis。

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步骤:

(1)多台机器上多个进程对这个锁进行争抢,例如在缓存上同时进行set key=123操作

(2)只有一个进程会抢到这个锁,即只有一个进程对缓存set key=123能够成功,不成功的进程下次再来抢

(3)抢到锁的进程对余额进行扣减

(4)扣减完成之后释放锁,即对缓存delete key=123

分布式环境下的互斥,搞定。

文章完了,希望大伙对分布式锁原理极其简易实现有个初步的了解,如果有收获,帮忙转发哈,欢迎关注“架构师之路”。

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